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The bamboo delignification saturation point in alkaline hydrogen peroxide pretreatment and its association with enzymatic hydrolysis
Bioresource Technology ( IF 9.7 ) Pub Date : 2022-06-11 , DOI: 10.1016/j.biortech.2022.127462 Chen Huang 1 , Yunni Zhan 1 , Jinyuan Cheng 1 , Jia Wang 2 , Xianzhi Meng 3 , Guigan Fang 1 , Arthur J Ragauskas 4
Bioresource Technology ( IF 9.7 ) Pub Date : 2022-06-11 , DOI: 10.1016/j.biortech.2022.127462 Chen Huang 1 , Yunni Zhan 1 , Jinyuan Cheng 1 , Jia Wang 2 , Xianzhi Meng 3 , Guigan Fang 1 , Arthur J Ragauskas 4
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A delignification saturation point (DSP) was observed for bamboo alkaline hydrogen peroxide pretreatment (AHP). Lignin removal was increased from 52.23% to ∼70% when increasing HO dosage from 0% to 2% at the optimum pH, but it cannot be further reinforced as increasing the HO. With partial lignin preserved, the glucan hydrolysis yield was found to have a ceiling of ∼80%. This study indicated a strong association between enzymatic digestibility and lignin removal. Anatomical analysis by fluorescence microscope and confocal Raman microscope revealed that the undegradable lignin was mainly existing in the cell corner of sclerenchyma fibers, causing the DSP in the bamboo AHP. Finally, the residual lignin in pretreated bamboo was characterized with GPC, HSQC NMR, and P NMR, which revealed the nature of DSP. This study could help to understand the lignin modification during the AHP and further contribute to the establishment of a chemical-saving biorefinery.
中文翻译：
碱性过氧化氢预处理竹子脱木素饱和点及其与酶水解的关系
观察竹子碱性过氧化氢预处理（AHP）的脱木质素饱和点（DSP）。在最佳pH值下，当H2O用量从0%增加到2%时，木质素去除率从52.23%增加到~70%，但不能随着H2O的增加而进一步增强。在保留部分木质素的情况下，发现葡聚糖水解产率的上限为~80%。这项研究表明酶消化率和木质素去除之间存在很强的相关性。荧光显微镜和共焦拉曼显微镜的解剖分析表明，不可降解的木质素主要存在于厚壁组织纤维的细胞角，导致竹AHP中的DSP。最后，利用 GPC、HSQC NMR 和 P NMR 对预处理竹子中的残留木质素进行了表征，揭示了 DSP 的性质。这项研究有助于了解层次分析法期间木质素的改性，并进一步有助于建立节省化学品的生物精炼厂。
更新日期：2022-06-11
中文翻译：
碱性过氧化氢预处理竹子脱木素饱和点及其与酶水解的关系
观察竹子碱性过氧化氢预处理（AHP）的脱木质素饱和点（DSP）。在最佳pH值下，当H2O用量从0%增加到2%时，木质素去除率从52.23%增加到~70%，但不能随着H2O的增加而进一步增强。在保留部分木质素的情况下，发现葡聚糖水解产率的上限为~80%。这项研究表明酶消化率和木质素去除之间存在很强的相关性。荧光显微镜和共焦拉曼显微镜的解剖分析表明，不可降解的木质素主要存在于厚壁组织纤维的细胞角，导致竹AHP中的DSP。最后，利用 GPC、HSQC NMR 和 P NMR 对预处理竹子中的残留木质素进行了表征，揭示了 DSP 的性质。这项研究有助于了解层次分析法期间木质素的改性，并进一步有助于建立节省化学品的生物精炼厂。
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