纤维素的降解制备及应用研究进展
2020-03-13刘晓飞郑志辉宋洁侯艳南雪梅张娜
食品工业 2020年2期
关键词:利用
刘晓飞,郑志辉,宋洁,侯艳,南雪梅,张娜
1. 哈尔滨商业大学食品工程学院(哈尔滨 150076);2. 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室(北京 100193)
纤维素是植物、动物和细菌的生物合成产物[1],泛指来源于植物,但动物胰腺或小肠消化酶无法消化的细胞壁成分,又可认为是未被消化的多糖和木质素的总称,包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素、树胶和黏胶等。在植物细胞壁中,纤维素占35%~38%、半纤维素占38%~38.8%、木质素占12.3%~17%[1]。纤维素存在非常广泛,树叶、草料、秸秆中均含有大量纤维素,其中秸秆中纤维素占秸秆总质量的1/3。中国是生产秸秆大国,2018年秸秆总产量8.86亿 t,东北是秸秆主要生产地区,每年都有大量秸秆堆积,近几年除少部分秸秆作为燃料进行发电外,大部分就地焚烧,焚烧会产生大量有害气体,且造成纤维素浪费,若能将秸秆中的纤维素加以利用,既能安全无污染地处理秸秆,又可有效缓解全球资源短缺问题,对于解决全球能源和环境问题具有重大意义。
1 纤维素结构
纤维素是通过1, 4-糖苷键连接而成的无支链的D-葡萄糖,纯净的纤维素为多晶体,这些多晶体由于包装方式不同而被分为纤维素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。对纤维素Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的研究较少,主要研究方向为纤维素Ⅰ,天然纤维素Ⅰ由纤维素Ⅰα和纤维素Ⅰβ组成,两者的分配取决于纤维素来源。有效利用秸秆中纤维素,具有重要现实意义。
2 纤维素功能
纤维素可以改善人体功能。研究发现,肠道微生物可通过纤维素产生短链脂肪酸和丁酸,短链脂肪酸对腐生菌的生长有抑制作用,而丁酸具有抑制肿瘤细胞生长,诱导癌细胞转化为正常细胞且能够控制致癌基因表达的功能。……
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