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生物质能团队在生物能源和重金属污染治理研究取得新突破

来源: 责任编辑:李金山 发布:2019-06-25 点击量:


(通讯员:韦璐瑶张艳青朱杰俊)2019年6月23日,Green Chemistry杂志在线发表了我校生物质与生物能源团队题为“Combined mild chemical pretreatments for complete cadmium release and cellulosic ethanol co-production distinctive in wheat mutant straw”的最新研究成果。该研究首次将重金属污染治理和纤维乙醇生产相结合,为修复中低度重金属污染农田和秸秆综合利用提供新思路。植物科学技术学院硕士生程亮亮和王令强老师为共同第一张,生命科学技术学院夏涛副教授为通讯作者。

镉是农田污染的主要元素之一,可通过食物链在生物体内积累,引起慢性中毒。植物修复法可有效去除土壤中的重金属,是最具潜力的重金属污染治理方法。该方法利用植物根系吸收重金属,在植物体内积累和富集,降低土壤重金属污染。细胞壁作为植物细胞的重要屏障,在镉的固定中具有重要作用。农作物秸秆富含木质纤维素,可用于生物燃料乙醇生产,替代部分化石能源。

该研究将小麦(ZM9032)及其突变体(ZT5)种植在含镉土壤中,发现成熟小麦秸秆中突变体的镉积累量显著高于野生型,在含镉75 mg/kg的土壤中,突变体秸秆的镉积累量可达8.29 μg/g。通过分析镉处理后秸秆的细胞壁成分,发现纤维素和果胶的含量显著降低,可溶性糖的含量显著升高。通过比较不同的预处理方法,发现稀酸-稀碱两步法处理能够将秸秆中的镉完全提取,将无害化处理后秸秆进行酶解和发酵,生产生物燃料乙醇。该论文为中低度镉污染农田的治理和生物质综合利用提供了新思路。

Green Chemistry是英国皇家化学学会旗下面向绿色化学领域的国际知名期刊,中科院JCR化学1区Top,2018年影响因子9.4。植科院2016级硕士生程亮亮和王令强副教授为该论文的共同第一作者,生科院夏涛副教授为文章通讯作者。该研究获得国家重点研发计划(农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发2016YFD0800804)和国家自然科学基金(31771775)项目的资助。近五年来,我校生物质能团队连续在Nucleic Acids Research, Green Chemistry, Biotechnology Advances, Plant Biotechnology Journal, Biotechnology for Biofuels, Applied Energy, Bioresource Technology, Journal of Experimental Botany等国际知名杂志上发表40余篇SCI论文。

审核人:彭良才


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