半纤维素综述

半纤维素综述
091060002 钟毅铭
一、什么是半纤维素(hemicellulose)：
①是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳
糖，包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。

②半纤维素木聚糖在木质组织中占总量的50%，它结合在纤维素微纤维
的表面，并且相互连接，这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络。

１.构成半纤维素的主要糖基：
①糖基：D-木糖、D-甘露糖、D－葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、
4-氧甲基-D-葡萄糖醛酸及少量L-鼠李糖、L-岩藻糖等。

②半纤维素主要分为三类：
Ⅰ、聚木糖类
Ⅱ、聚葡萄甘露糖类
Ⅲ、聚半乳糖葡萄甘露糖类。

２.半纤维素结构：
3.半纤维素的生物合成：
在植物细胞德尔内质网的核蛋白体上合成的蛋白质可以向高尔基体转移并进行糖苷化,合成的半纤维素包含在高尔基囊泡内并向细胞表面移动,在细胞膜处高尔基囊泡融合成连续的质膜,从而使半纤维素粘到细胞壁上。

高尔基体之所以能产生半纤维素，使高尔基体能产生合成半纤维素所需的酶。

4.半纤维素的命名法：
①先写支链糖基，后写主链糖基；含量少在前，含量多在后；词首加“聚”。

②只写主链糖基，不写支链糖基，词首写“聚”字
③将构成半纤维素的各种糖基都列出来，首先写支链少的糖基，再写支
链多的糖基，最后写主链糖基。

分支度：分子中支链数与分子量的比值，表示半纤维素分子结构中枝链的多少。

用相同溶剂在相同条件下同一类半纤维素中分枝度高的半纤维素溶解度高。

5.半纤维素在细胞壁中的分布：
①半纤维素浓度分布的趋势为胞间层和细胞外壁较高，次生壁，特别
S2层中最低。

②半纤维素浓度在S1外层最多，从S1向S2方向降低，在S1/S2交界
处半纤维素浓度重新增加到S1外层的水平，在S2层逐渐下降到一个水平，并在此水平基本恒定，到S2/S3交界处，浓度又重新上升，S3层的半纤维素浓度通常与S2层中部差不多或稍高。

二、半纤维素的分离与提取：
1.分离前的准备：
①微量组分的去除。

②综纤维素的制备。

2.抽提：
浓碱溶解硼酸铬分级抽提法（对象：针叶木原料）、逐步增加碱液浓度分级抽提法（对象：针叶木综纤维素）、单纯碱抽提法（对象：阔叶木与草类原料中的聚木糖）、二甲亚砜抽提法（优点：可以保留半纤维素中乙酰基）。

三、半纤维素化学结构的研究方法：
①部分水解法。

②高碘酸盐氧化法。

③Smith降解法。

④甲基化醇解法。

四、半纤维素的化学性质：
1.酸性水解：
①各种糖基的酸性水解速率：甲基吡喃式阿拉伯糖配糖化物＞甲基-D-吡
喃式半乳糖配糖化物＞甲基-D-吡喃式木糖配糖化物＞甲基-D-吡喃式甘露糖配糖化物＞甲基-D-吡喃式葡萄糖配糖化物
②β-D-型＞α-D-型
③呋喃式醛糖配糖化物＞吡喃式醛糖配糖化物的
④β-型配糖化物＞α-型配糖化物
2.碱性水解：
①配糖化物的甲氧基与2位碳原子上的羟基成反位者较甲氧基与2位碳成顺
位的碱性水解速率高；
②呋喃式配糖化物的碱性水解速率比吡喃式配糖化物的高；
③甲基-α-与β–吡喃式葡萄糖醛酸配糖化物的碱性水解速率比呋喃式配
糖化物的高。

五、半纤维素应用：
1.工业利用。

2.半纤维素糖类发酵酒精。