1、生物标志物 -木木质质素素 lignin第1页内容提要内容提要生物标志物生物标志物木质素指示意义木质素指示意义木质素木质素结构结构木质素分解木质素分解木质素测定木质素测定第2页生物标志物是生物标志物是指来自于生物体内指来自于生物体内,因为,因为各种原因进入地质各种原因进入地质体中,长久稳定存在,或者经降解后稳定存在,或者按照体中,长久稳定存在,或者经降解后稳定存在,或者按照一定可循规律迟缓降解有机质一定可循规律迟缓降解有机质。生物标志物生物标志物能能反应生物输入源环境条件,尤其是古生物、反应生物输入源环境条件,尤其是古生物、古环境、古气候条件古环境、古气候条件。生物标志物生物标志物降解、转化直
2、接取决于沉积环境,其差异能够降解、转化直接取决于沉积环境,其差异能够显示出地质条件改变等各种信息。显示出地质条件改变等各种信息。生物标志物生物标志物第3页生物标志物种类生物标志物种类烯酮类化合物甘油双烷基甘油四醚(GDGTs)色素细菌藿多醇甾醇类化合物核苷酸(DNA)正构烷烃脂肪酸木质素第4页1.1.湖泊、河流、河口和陆架海洋环境中陆源有机物示踪湖泊、河流、河口和陆架海洋环境中陆源有机物示踪2.2.指示陆源有机物指示陆源有机物向海洋向海洋输送输送3.3.木质素木质素组成差异能够用于区分不一样类型起源组成差异能够用于区分不一样类型起源植物植物木质素指示意义木质素指示意义木质素仅存在于陆生维管植物
3、组织,海洋生物体中并不存在,且有较高化学稳定性和抗降解能力第5页木质素检测木质素是一个以苯丙基为单体经过碳碳键和醚键连结天然大分子聚合物现有分析技术极难对其进行直接定量分析,利用化学分解方法将其结构单元转化成易于检测小分子化合物第6页木质素木质素降解降解降解方法特点碱性CuO氧化法耗时长,所用试剂多,步骤繁琐,但可得到特征单体,应用最广硝基苯氧化法易产生副产物,干扰多,空白高四甲基氢氧化铵高温裂解法(TMAH)1、得到单体不都是木质素所特有2、部分木质素特征单体没有标准化合物,不利于定量3、适合于有机物含量高且未经过高度降 解土壤和沉积物环境热裂解在600 700高温下几秒钟即可完成裂解,节约
4、了试剂和时间,但产物复杂,缺乏标准,难以定量第7页木质素木质素降解产物降解产物木质素在碱性条件下经木质素在碱性条件下经 CuO 氧化氧化分解分解后生成后生成 11 种种单体单体类型类型单体单体起起源源对羟基酚类对羟基酚类(P(P类类)对羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、对羟基苯乙酮对羟基苯乙酮和和对羟基苯甲酸对羟基苯甲酸非陆源植物特有非陆源植物特有紫丁香基酚类紫丁香基酚类(S(S类类)丁香醛、丁香酮和丁香酸丁香醛、丁香酮和丁香酸被子植物木质素被子植物木质素香草基酚类香草基酚类(V(V类类)香草醛、香草酮和香草酸香草醛、香草酮和香草酸全部维管植物木质素,裸子植物几乎只含V肉桂基酚类肉桂基酚类(C(C类类
5、)香豆酸和阿魏酸香豆酸和阿魏酸木本植物叶或草本植物木质素第8页木质素指示参数木质素指示参数参数参数定义定义指征意义指征意义S/VS 系列单体总量与系列单体总量与 V 系列单系列单体总量之比体总量之比区分木质素起源于被子植物或裸子植物(被子植物 S/V=14,而裸子植物 S/V0)C/VC 系列单体总量与系列单体总量与 V 系列单系列单体总量之比体总量之比区分木质素起源于草本组织或木本组织(草本组织 C/V=0.10.8,而木本组织C/V0.05)8100mg 有机碳中 V、S 和 C 系列单体总量反应总有机碳中木质素总量810g 干样中 V 体、S 和 C 系列单体总量反应样品中木质素总量(Ad/Al)V(Ad/Al)SV 或 S 系列中酸类单体与醛类单体含量比反应木质素降解程度(经过降解木质素 Ad/Al0.4,未降解木质素 Ad/Al较小。)P/(V+S)P 系列单体总量与 V 和 S 系列单体总量之和比值评定去甲基/去甲氧基降解程度,比值伴随降解加强而升高PON/PP 系列单体中酮量和 P 系列总量比值判断是否为陆源维管植物起源DHBA/V3,5-对羟基苯甲酸与 V 系列单体总量比值评定土壤腐殖化程度,比值在去甲基/去甲氧基降解过程中升高第9页木质素单体测定木质素单体测定降解产物萃取浓缩GCGC-MSHPLC乙酸乙酯固相萃取衍生化第10页