식물 바이오 매스는 바이오 연료 생산에 사용될 수있는 주요 탄소 중립 되살릴 수있는 자원입니다. 식물 바이오 매스는 주로 세포 벽, lignocellulosics를 칭했다 구조적으로 복잡한 복합 재료로 구성되어 있습니다. 여기서 우리는 내용과 polyphenolic의 리그닌의 구성의 포괄적인 분석을 위해 프로토콜을 설명합니다.
재생, 탄소 중립, 그리고 산업과 사회에 대한 지속적인 원료의 필요성은 21 세기의 가장 눌러 문제 중 하나가되고있다. 이것은 교통 액체 연료의 생산을위한 산업 원료 등 공장 제품의 사용에 흥미를 rekindled있다<sup> 1</sup이러한 biocomposite 자료 등> 및 기타 제품<sup> 7</sup>. 식물 바이오 매스는 지구상에서 가장 큰 미개척 보유 중 하나 남아있다<sup> 4</sup>. 그것은 주로 에너지 셀룰로오스를 포함한 다양한 고분자 다양한 hemicelluloses (매트릭스 다당류와 리그닌의 폴리페놀 구성되어 있으며, 세포 벽 구성됩니다<sup> 6</sup> 때문에 때로는 lignocellulosics를 칭했다. 그러나, 식물의 세포 벽을 벽에 세포 전체 식물 인장 강도를 제공과 같은 병원체를 구하고, 물이 식물을 통해 이송 수 있도록, 저하에 완강히 저항하는 것으로 진화했습니다;까지 나무의 경우에는 위의 더 100m에 지상 수준. 벽의 다양한 기능으로 인해 엄청난 구조적 다양성은 단일 플랜트 내의 다른 식물 종의 및 세포 유형의 벽 안에있다<sup> 4</sup>. 따라서 농작물 종, 작물 다양성, 또는 식물의 조직이 biorefinery 사용되는 무엇에 따라, 화학 / 효소 프로세스와 액체 바이오 연료에 대한 다양한 설탕의 후속 발효에 의해 depolymerization에 대한 처리 단계 조정하고 최적화해야합니다. 이 사실 뒷받침 식물 바이오 매스 feedstocks의 철저한 특성화를위한 필요합니다. 여기 lignocellulosics의 구성의 결정을 가능하게 높은 처리량 분석 매체 의무가있는 포괄적인 분석 방법을 설명합니다. 첫번째 부분에서 우리는 폴리페놀 리그닌 (그림 1)의 분석에 중점을두고 있습니다. 방법은 destarched 세포 벽 재료 준비와 함께 시작합니다. 그 결과 lignocellulosics은 다음 acetylbromide의 solubilization하여 리그닌 함량을 결정하는 갈라 아르<sup> 3</sup그 syringyl, guaiacyl 및 P – 히드록시 페닐 단위의 관점에서>와 리그닌 성분<sup> 5</sup>. 셀룰로스 내용 및 매트릭스 다당류 성분을 포함 리그노셀룰로오스성 바이오 매스의 탄수화물을 분석하는 프로토콜은 부 II에서 설명합니다<sup> 2</sup>.
설명 방법은 리그닌 함량과 리그노셀룰로오스성 식물 바이오 매스의 구성의 급속한 양적 평가를 가능하게합니다. iWall 로봇을 사용하여 약 350 샘플은 지상과 하루에 적절하게 사용하실 수 있습니다. 인당 다양한 분석 방법의 처리량이 다릅니다. 사용 프로토콜은 여기에 설명된 30 샘플은 리그닌 함량에 대한 처리하고, 하루 리그닌 성분 15 수 있습니다. 데이터 최적의 공급 원료 작물의 양적 특성으로 인해, 다양한이나 genotypes는 생물 연료 생산을위한 그들의 적합성의 관점에서 평가하실 수 있습니다.
우리는 최고의 기술 서비스와 존 랄프 귀중한 조언, 토론 및 포플러 나무 샘플에 대해 위스콘신 대학의 매튜 로버트 웨더에게 감사하고 있습니다. 이 작품은 과학의 오피스 에너지의 미국학과 (DOE) 대호 Bioenergy 연구 센터 (과학 DE – FC02 – 07ER64494의 DOE BER 사무소)와 화학 과학 Geosciences 및 Biosciences 부문, 기초 에너지 과학 사무소에 의해 재정 지원되었다 에너지 미국학과 (보너스 번호. DE – FG02 – 91ER20021).
Material Name | Typ | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Hydroxylamine Hydrochloride | Sigma-Aldrich | 255580 | ||
Acetyl Bromide | Aldrich | 135968 | ||
Ethanethiol | Sigma-Aldrich | E3708 | ||
Borontrifluoride diethyl etherate | Fluka | 15719 | ||
N,O,-Bis(trimethylsilyl) acetimide | Fluka | 15241 | ||
Dioxane | Sigma-Aldrich | 296309 | ||
Spectromax Plus 384 | Molecular Devices | Plus384 | ||
GC-MS | Agilent | 6890 GC/5975B MSD | (lignin composition) | |
5.5mm Stainless Steel Balls | Salem Ball Company | (N/A) | ||
96 well plate heat spreader | Biocision | Coolsink 96F | ||
Heating block | Techne | Dri-block DB-3D | ||
Sample concentrator | Techne | FSC400D |