1木质素的分布、功能和生物合成 1
BernardMonties博士、教授，KazuhikoFukushima博士沈圆圆郭圣荣译 1
1.1引言 1
1.2历史概况 3
1.3植物中木质素的分布 6
1.3.1在不同植物中的分布 6
1.3.2在不同植物组织中的分布 9
1.3.3对干物质成分的影响 11
1.3.4每年木质素合成的变化 13
1.4.1木质素在生物高分子基质中的作用 16
1.4木材和木质纤维素的超微结构 16
1.4.2与其他细胞壁高分子的相互作用 18
1.5木质素的功能 22
1.5.1植物组织的稳定性 22
1.5.2防止生物降解 27
1.5.3调节水的输送 30
1.5.4与植物进化和分类学有关的其他功能 32
1.6生物合成的前体 34
1.6.1生物合成 34
1.6.2运输 36
1.7.1自由基聚合 38
1.7已知的合成途径 38
1.7.2标记实验 41
1.7.3最新进展 41
1.8木质化的调节 43
1.8.1酶和基因的表达 43
1.8.2遗传操作的效应 46
1.9专利 48
1.10缩略语 49
1.11参考文献 50
2.1引言 71
沈圆圆张春娜郭圣荣译 71
2转基因植物和突变体中木质素的合成JefferyF．D．Dean博士 71
2.1.1潜在应用 73
2.1.2挑战 75
2.2历史概况 76
2.2.1化学 76
2.2.2生物学 77
2.3木质素突变体 77
2.3.1棕色中脉单子叶植物 77
2.3.2火炬松 78
2.3.3拟南芥 79
2.4.1莽草酸途径和苯丙氨酸氨裂解酶 81
2.4木质素转基因学 81
2.4.2肉桂酸-4-羟化酶和4-豆香酸-3-羟化酶 82
2.4.34-香豆酰辅酶A连接酶 83
2.4.4O-甲基转移酶 84
2.4.5肉桂酰辅酶A还原酶 86
2.4.6阿魏酸-5-羟化酶 87
2.4.7肉桂醇脱氢酶 88
2.4.8松柏苷-β-葡萄糖苷酶 89
2.4.9超氧化酶及其他氧化物酶 89
2.4.10转录因子和其他靶标 90
2.5前景与展望 90
2.7缩略语 91
2.6专利 91
2.8参考文献 92
3木质素结构的鉴定方法 99
GostaBrunow博士、教授沈圆圆郭圣荣译 99
3.1引言 99
3.2历史概况 99
3.3木质素的制备 100
3.3.1概述 100
3.3.2碾碎木材的木质素 101
3.4木质纤维素中总木质素的确定 101
3.5.1概述 102
3.5木质素分子量的测定方法 102
3.5.2凝胶渗透色谱 103
3.5.3蒸气压渗透法 104
3.5.4光散射 104
3.5.5超滤 104
3.6木质素分析的降解方法 104
3.6.1概述 104
3.6.2酸解和硫代酸解 105
3.6.3高锰酸盐氧化 106
3.6.4硝基苯和氧化铜氧化 106
3.6.6衍生化后的还原裂解 107
3.6.5臭氧裂解 107
3.6.7官能团分析 108
3.7木质素分析的非降解方法 110
3.7.1概述 110
3.7.2官能团 111
3.7.3芳香核和支链结构 111
3.8结构模型 113
3.8.1概述 113
3.8.2软木木质素 113
3.8.3硬木木质素 116
3.8.4非木材木质素（麦秆和草） 116
3.10缩略语 118
3.9专利 118
3.11参考文献 119
附录 123
4木质素作为原材料的应用和用途PaulWünning沈圆圆郭圣荣译 129
4.1引言和历史概况 129
4.2化学结构、起源和功能 131
4.3技术生产 132
4.3.1制浆过程 132
4.3.2生产者 133
4.4应用 133
4.4.2硫酸盐木质素 134
4.4.1木质素磺酸盐 134
4.5专利 138
4.5.1原料 138
4.5.2制浆过程 138
4.5.3加工技术 138
4.6前景与展望 139
4.7参考文献 139
5木质素的生物降解 141
AnneleHatakka博士、教授沈圆圆郭圣荣译 141
5.1引言 141
5.2历史概况 143
5.3.1放线菌 147
5.3细菌和微真菌 147
5.3.2其他细菌 148
5.3.3软腐真菌和其他微真菌 148
5.4褐腐担子菌 150
5.5白腐担子真菌 153
5.5.114C标记木质素的矿化 155
5.5.2木质素分解酶 156
5.6初级降解产物的分解代谢 180
5.7前景与展望 182
5.8专利 184
5.9缩略语 185
5.10参考文献 187
6木质素降解真菌（白腐真菌）的生物技术应用GaryM．Scott博士、教授，MasoodAkhtar博士沈圆圆郭圣荣译 201
6.1引言 201
6.2历史概况 202
6.2.1生物制浆 203
6.2.2生物漂白 205
6.2.3废水处理 206
6.3生物制浆 207
6.3.1机械制浆 207
6.3.2化学制浆 214
6.4生物漂白 216
6.5废水处理 218
6.6木质素分解酶的应用 219
6.6.1漂白 220
6.6.2废水处理 220
6.7前景与展望 220
6.8专利 222
6.9专利举例 223
6.10缩略语 225
6.11参考文献 226
RolfWiermann博士、教授，FriedhelmAhlers博士， InaSchmitz-Thom博士宋磊沈圆圆郭圣荣译 231
7.1引言 231
7孢粉质 231
7.2历史概况 232
7.3孢粉质或类孢粉质壁组分的产生 233
7.4化学结构 234
7.4.1分离纯化 234
7.4.2化学分析 235
7.4.3结论 241
7.5孢粉质生物合成的生化研究 242
7.5.1抑制剂实验 242
7.5.2示踪实验 242
7.6孢粉质的功能 243
7.8孢粉质的生物降解 244
7.7孢粉质的应用 244
7.9前景与展望 245
7.10专利 245
7.11缩略语 246
7.12参考文献 246
8黑色素 251
JoanM．Henson博士、教授沈圆圆郭圣荣译 251
8.1引言 251
8.2历史概况 252
8.3分布和结构 253
8.3.1真菌 253
8.3.2动物 255
8.3.3其他生物体 256
8.4功能 258
8.5合成 261
8.5.1前体 261
8.5.2途径 261
8.5.3酶、基因及其调节 262
8.6生物降解 264
8.7生产和应用 264
8.8前景与展望 265
8.9专利 265
8.11参考文献 266
8.10缩略语 266
9土壤腐殖质 273
NicolaSenesi博士、教授，ElisabettaLoffredo博士沈圆圆宋磊郭圣荣译 273
9.1引言 273
9.2起源 274
9.2.1木质素-蛋白质理论 275
9.2.2糖-胺理论 276
9.2.3多酚理论 276
9.3萃取、分级和纯化 278
9.3.1萃取方法 278
9.3.2分级过程 281
9.3.3纯化过程 283
9.3.4连续萃取／分级过程 284
9.3.5国际腐殖质协会提出的综合分离过程 284
9.4化学组成、性质和结构 285
9.4.1元素组成 285
9.4.2官能团 286
9.4.3电荷特性和阳离子交换能力 287
9.4.4分子量、尺寸和形状 290
9.4.5结构组分 294
9.4.6分子模型 305
9.4.7不规则碎片性质 307
9.5.1物理功能 309
9.5土壤肥沃功能 309
9.5.3营养方面 310
9.5.2化学功能 310
9.5.4生物作用 311
9.6环境功能 312
9.6.1与有机污染物的相互作用 312
9.6.2与痕量金属的相互作用 315
9.7总结 319
9.8缩略语 321
9.9参考文献 323
10.1引言和历史概况 331
10水生腐殖质 331
FritzH．Frimmel博士、教授沈圆圆郭圣荣译 331
10.2水生腐殖质的分布 332
10.3疏水和亲水部分 333
10.4化学结构 335
10.4.1元素组成 336
10.4.2分子大小分布和电荷 338
10.4.3光谱吸光度和荧光 340
10.4.4红外光谱 342
10.4.5质谱 344
10.4.6核磁共振 345
10.4.7软水解 346
10.5腐殖质与其他水生组分的相互作用 347
10.6水技术应用中的腐殖质 348
10.7水生生态系统中的功能 349
10.8缩略语 349
10.9参考文献 351
11表征腐殖质结构的方法 357
AndréAmblès博士、教授沈圆圆郭圣荣译 357
11.1引言 357
11.2历史概况 358
11.3.1元素分析 359
11.3化学分析 359
11.3.2化学降解 360
11.4热裂解GC/MS 366
11.4.1分析型和制备型热裂解 367
11.4.2分析型和制备型热化学分解 367
11.4.3土壤有机物研究中的应用 368
11.5光谱方法 370
11.5.1紫外线／可见光光谱 370
11.5.2红外光谱 370
11.5.3核磁共振谱 371
11.5.4其他光谱方法 374
11.6分子量分析 375
11.6.1凝胶过滤 375
11.6.2超滤技术 375
11.7其他方法 376
11.8前景与展望 376
11.9缩略语 377
11.10参考文献 379
12腐殖质的生物降解 385
MatthiasK？stner博士、教授，MartinHofrichter博士沈圆圆郭圣荣译 385
12.1引言 385
12.2腐殖质的起源和稳定性 387
12.3HS降解概述 389
12.4HS的需氧降解 390
12.4.1评估HS微生物降解的方法 390
12.4.2细菌 392
12.4.3真菌 396
12.5HS的厌氧转化 404
12.6前景与展望 409
12.7缩略语 411
12.8参考文献 411
RenateKl？cking博士、教授，Bj？rnHelbig博士沈圆圆郭圣荣译 419
13.1引言 419
13腐殖质的医疗作用和应用 419
13.2历史概况 420
13.3腐殖质的药效和在医药中的潜在用途 421
13.3.1抗病毒活性 421
13.3.2抗炎效应和促炎性质 424
13.3.3对血液凝结和纤维蛋白溶解的影响 425
13.3.4雌激素活性 426
13.4腐殖质在兽医学中的应用 426
13.5.1诱变性 427
13.5.2防止电离辐射 427
13.5腐殖质和环境健康 427
13.5.3黑脚病 428
13.6前景与展望 428
13.7缩略语 429
13.8参考文献 430
14煤的微生物降解和改性 435
MartinHofrichter博士，RenéM．Fakoussa博士张春娜沈圆圆郭圣荣译 435
14.1引言 435
14.2历史概况 438
14.3硬煤的改性 440
14.3.1细菌 440
14.3.2真菌 441
14.4.1机理：溶解、解聚、应用 445
14.4褐煤的生物转化 445
14.4.2生物体 448
14.4.3褐煤的溶解 449
14.4.4氧化酶对褐煤的解聚作用 452
14.5煤转化的厌氧途径和其他途径 460
14.6前景与展望 462
14.7专利 462
14.8缩略语 464
14.9参考文献 464
15.1引言 475
15煤脱硫 475
BerndBogenschneider博士，RalfGünterJung博士， JürgenKlein博士、教授张娜沈圆圆郭圣荣译 475
15.2煤中硫的起源和种类 477
15.3煤脱硫的方法 478
15.4机械方法 479
15.4.1选矿技术中原料性质的重要性 479
15.4.2除去黄铁矿的机械方法 483
15.4.3成本和成本效率 486
15.4.4结论 487
15.5化学过程 488
15.6.1黄铁矿的除去 489
15.6生物技术方法 489
15.6.2有机硫化合物的除去 495
15.7结论 499
15.8缩略语 500
15.9参考文献 500
16煤生物技术转化成高级产品 505
HorstMeyrahn博士，AlexanderSteinbüchel博士、教授张娜沈圆圆郭圣荣译 505
16.1引言 505
16.2历史概况 506
16.3.1化学及生物技术转化 507
16.3褐煤生物技术转化成液态产品 507
16.3.2水溶液中褐煤的化学转化 508
16.3.3酶诱导的煤化学转化 508
16.3.4采用酶法将煤转化为液体 512
16.3.5生物技术液化褐煤用于发电 514
16.3.6生物技术液化褐煤用作炼油厂的原料 515
16.4生物技术液化褐煤用作生产生物塑料的化学原料 515
16.4.1研究将煤生物转化为PHA的原因 515
16.4.2筛选在褐煤解聚产物上生长及将其转化为PHA的实验室菌株 516
16.5前景与展望 518
16.6专利 518
16.7缩略语 518
16.8参考文献 519
HelmutSchmiers博士张春娜沈圆圆郭圣荣译 521
17.1引言 521
17煤的化学转化 521
17.2历史概况 522
17.3燃料 525
17.3.1固体燃料 526
17.3.2液体燃料 527
17.3.3气体燃料 529
17.4焦油 530
17.4.1硬煤高温焦油 530
17.4.2褐煤低温焦油 531
17.5.1石蜡 534
17.5化学原料 534
17.5.2酚类 535
17.5.3吡啶类 535
17.5.4多环芳香族化合物和杂芳族化合物 535
17.6其他产品 536
17.6.1褐煤蜡 536
17.6.2腐殖酸 536
17.7前景与展望 537
17.8缩略语 537
17.9参考文献 538
索引 541