巴吞鲁日，洛杉矶-随着世界寻找和需要更可持续的能源和材料，植物生物量可以作为生物材料和生物燃料生产的可再生资源提供解决方案。然而，到目前为止，植物生物量中复杂的物理和化学相互作用一直是收获后加工的一个挑战。
在本月发表的一项研究中自然通讯， MagLab用户和LSU化学系副教授王拓和他的研究团队揭示了碳水化合物如何与木质素相互作用形成植物生物量。这一新信息有助于促进更好的技术发展，将生物质用于能源和材料。
Wang的研究小组研究了多种植物物种中木质纤维素成分的纳米级组装，包括草和硬木和软木物种。草含有许多粮食作物，如玉米，是美国生物燃料生产的主要原料。木本植物，通常用于建筑材料，已成为下一代生物燃料的有前途的候选人，以减少对粮食作物的依赖。
该团队使用了国家磁实验室提供的特殊动态核偏振(DNP)仪器，以及他们在固态核磁共振波谱学方面的专业知识，比较了三种植物物种中木质素-碳水化合物界面的纳米级组织。爱游戏提现客服在强磁场的作用下，揭示了生物聚合物如何影响它们与其他细胞壁成分的结合。研究小组发现，半纤维素木聚糖利用其扁平结构结合纤维素微原纤维，并主要依靠其非扁平结构与木质素纳米结构域相结合。然而，在紧密堆积的木质材料中，纤维素也被迫作为木质素的次级相互作用物。
Wang解释说:“MagLab的600 MHz/395 GHz DNP是可视化完整植物细胞中不同生物聚合物之间界面的关键。”研究小组还在Maglab使用了600 MHz固态核磁共振，Wang说，这为研究植物生物量提供了最佳的现场强度，因为它的高分辨率可以跟踪细胞壁聚合物的拥挤信号，并有效地检测木质素的芳香族信号。
新发现的关于木质素-碳水化合物界面组织的高分辨率信息修订了植物生物材料的研究。通过光谱学方法，被研究的样品保持其固有状态，没有化学扰动。结果揭示了不同植物之间细胞壁结构的差异。
这项研究是由路易斯安那州立大学研究生Alex Kirui和Wancheng Zhao以及博士后研究员Fabien Deligey和Xue Kang组成的团队进行的;弗雷德里克·蒙丁克-维吉尔是动态核极化技术国家强爱游戏体爱游戏提现客服育是什么磁场实验室(塔拉哈西，佛罗里达州)，他们参与了这个项目;宾夕法尼亚州立大学的杨辉，他提供了广泛的建模专业知识。
这种方法为未来研究不同植物和工程突变体中的复杂生物分子提供了机会，这将有助于开发更好的生物可再生能源和生物材料生产技术。
格雷琴施耐德的故事，由路易斯安那州立大学化学系提供
