核农学报2023，37（5）：0971~0980JournalofNuclearAgriculturalSciencesγ射线、电子束辐照处理对芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响陈亮1武小芬1齐慧1王丹阳2刘安1邓明1王克勤1，*（1湖南省农业科学院/湖南省核农学与航天育种研究所/湖南省农业生物辐照工程技术研究中心/生物辐照技术湖南省工程研究中心，湖南长沙410125；2湖南大学隆平分院，湖南长沙410125）摘要：为更全面了解射线辐照对木质纤维素的影响，本试验利用扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、高效液相色谱（HPLC）等方法分析了γ射线和电子束辐照前后芦苇木质纤维素结构及酶解性能的变化。结果表明，γ射线和电子束辐照均能使芦苇木质纤维素发生降解，使部分纤维素、半纤维素降解为水溶性物质，且降解水平与吸收剂量呈正相关关系，当吸收剂量为500kGy时，经γ射线和电子束辐照的芦苇水溶性组分含量分别是未辐照芦苇的2.44和1.98倍；γ射线和电子束辐照后芦苇的微观结构被破坏，芦苇木质纤维素体系中的分子数量增加，纤维素结晶指数降低，但纤维素晶型不改变；随着吸收剂量从200kGy增加至500kGy，芦苇纤维素、半纤维素酶解转化率逐渐提高，当吸收剂量为500kGy时，γ射线和电子束辐照的芦苇纤维素酶解转化率分别为16.68%和18.84%，分别是未处理芦苇的2.32和2.62倍，芦苇半纤维素转化率分别为21.38%和21.74%，分别是未处理芦苇的3.82和3.88倍；同等吸收剂量的γ射线和电子束辐照对芦苇木质纤维素主要化学组分、物理化学结构的影响相似，在200~400kGy剂量范围内，同等吸收剂量γ射线和电子束辐照对芦苇纤维素、半纤维素酶解转化的促进作用没有明显差异，当吸收剂量为500kGy时，电子束辐照对芦苇纤维素酶解的促进作用显著优于γ射线。本研究为辐照技术应用于木质纤维素预处理提供了理论依据。关键词：γ射线；电子束；芦苇；结构；酶解DOI：10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.0971芦苇（Phragmitesaustralis）属禾本科多年生草本植物，在我国分布广泛，多集中生长在草甸与湿地，容易收集储运，具有抗旱、耐渍、纤维素含量与生物学产量高、不与粮食作物争地的特点［1-2］，是生物炼制的优质原料。预处理是木质纤维素生物炼制的一道关键工序，目的是破坏植物在长期生长进化过程中形成的“抗生物降解屏障”，提高纤维素的生物转化效率［3-4］。目前常用的预处理方法有化学法、物理法、生物法等，但上述预处理方法都存在不足，如化学预处理有环境污染风险...
