这些实验结果可为提高天然纤维渗透性和生物质产物后续处理效果提供参考依据。

单糖和木质素的分析

溶解在CSB处理溶液中的单糖和木质素的量如图所示。不同用量纤维素酶处理的CSB的阿拉伯糖、半乳糖、木糖和甘露糖的溶解量如图1所示。

一种单糖的溶解度均随纤维素酶的增加而增加，甘露糖的溶出量显著增加。此外，图中葡萄糖和木质素的溶解。b呈上升趋势。就像图中的四种单糖一样。

2a，葡萄糖和木质素的溶解度较高，当纤维素酶用量为8 U/g时，其含量均在100.100 g/L以上。这是因为纤维素酶可以在纤维素的水解中发挥重要作用。

纤维素酶由三种酶组成：内切葡聚糖酶、纤维二聚糖水解酶和β-葡萄糖苷酶。内切葡聚糖酶和纤维二聚糖水解酶都可以直接与纤维素反应，纤维二聚糖水解酶可以切断纤维素链以缩短纤维素链的长度。

纤维素由通过1，4-β-糖苷键连接的D-吡喃葡萄糖基组成，氢键连接多糖链形成纤维素微纤维。纤维素微纤维与含有复合多糖的半纤维素相连。

虽然半纤维素的主要糖基是d-木糖、d-甘露糖基、d-葡萄糖基、d-半乳糖基、L-阿拉伯糖基、4-O-甲基-d-葡萄糖醛酸基、d-半乳糖醛酸基和D-葡萄糖醛酸基，但这些聚糖基中的两个或多个构成不同的聚糖。

木质素与细胞壁中的多糖结构交织在一起。当纤维素酶水解纤维素时，它伴随着一些半纤维素聚糖和木质素的剥落。基于上述，可以得出结论，随着纤维素酶的增加，CSB纤维素酶处理液中四种单糖和木质素的溶解度上升，这与上述分析一致。

用不同纤维素酶处理的CSB的显微CT图像。2a和c，与空白组相比，可以观察到纤维素酶处理后CSB导管壁由致密变为缺失。

当酶的用量增加到100U/g时，松散程度达到最高。此外，未经纤维素酶处理的CSB韧皮部纤维细胞壁较厚，细胞腔较小，细胞排列更紧凑。

至于纤维素酶处理的CSB韧皮部纤维细胞壁变薄，细胞腔变大，细胞排列更松散。在进一步增加纤维素酶用量的同时，韧皮部纤维的细胞壁没有明显变化。

造成这种现象的原因是植物的细胞壁主要由初级壁和次生壁两部分组成，相邻细胞之间有细胞间层。纤维素和半纤维素是初级壁的主要成分。木质素作为细胞之间的粘合剂和载体，主要存在于细胞间层中。

纤维素、半纤维素和木质素同时剥落，当纤维素酶作用于CSB的韧皮部细胞壁时。然后，这些过程导致CSB韧皮部纤维细胞壁变薄。木质纤维素植物细胞壁由嵌入交联木质素和半纤维素的无定形基质中的结晶纤维素纳米纤维组成。

这种特征结构降低了酶和微生物的可及性。因此，在一定范围内增加酶的量，纤维素酶不能酶解高结晶度的纤维素。这可以解释为什么韧皮部纤维的细胞壁没有显着变化。

而纤维细胞之间存在的大导管腔促进了纤维素酶的渗透和作用，纤维素酶的作用也更强，但这种现象与图中单糖和木质素的上述溶解趋势一致。

造成这种现象的原因是植物的细胞壁主要由初级壁和次生壁两部分组成，相邻细胞之间有细胞间层。纤维素和半纤维素是初级壁的主要成分。

木质素作为细胞之间的粘合剂和载体，主要存在于细胞间层中。纤维素、半纤维素和木质素同时剥落，当纤维素酶作用于CSB的韧皮部细胞壁时。然后，这些过程导致CSB韧皮部纤维细胞壁变薄。

木质纤维素植物细胞壁由嵌入交联木质素和半纤维素的无定形基质中的结晶纤维素纳米纤维组成。这种特征结构降低了酶和微生物的可及性。

因此，在一定范围内增加酶的量，纤维素酶不能酶解高结晶度的纤维素。这可以解释为什么韧皮部纤维的细胞壁没有显着变化。

而纤维细胞之间存在的大导管腔促进了纤维素酶的渗透和作用，纤维素酶的作用也更强，但这种现象与图中单糖和木质素的上述溶解趋势一致。

通过测定木质素和糖类测定不同纤维素酶剂量的治疗效果，木质素和糖类来源于处理液中的木质素、纤维素和半纤维素。

O/C 比率

将70毫升处理液与72 μL的<>% H混合2所以4和 0.93 mL 去离子水（3.33% H2所以4）在蒸煮器中在60°C下酸水解121分钟。使用CarboPactrade PA20（3 mm × 150 mm）分析柱、保护柱（3 × 30 mm）、自动进样器和带金工作电极和Ag/AgCl参比电极的EC检测器进行离子色谱法测定单糖浓度。

流动相为250 mM NaOH，去离子水的流速为0.4 mL/min。使用浓度为0.5、1、2、5和10 mg/L的单糖（L-阿拉伯糖、d-半乳糖、d-葡萄糖、d-木糖和D-甘露糖）作为标准品。

离子色谱进样前，标准品和样品应通过0.22 μm毫孔膜过滤器过滤。酶处理液用稀盐酸溶液（pH 2.0）析出，无明显的酸不溶性木质素。

文中出现的木质素量用酸溶性木质素表示。照GBT10337-2008的方法，用紫外-可见分光光度计在205nm波长下测定处理液的吸光度值，背景运行3% H2所以4.根据需要稀释样品以达到0.7–1.0的吸光度并记录稀释度。

3c在低纤维素酶用量下CSB角质层出现轻微裂缝，表面开始出现脱落物质。然而，没有明显的蜂窝孔隙和支撑结构暴露。当纤维素酶剂量增加到50U/g时，CSB的外皮开始塌陷，出现明显的毛孔。

但去角质程度低，未见皮内结构。75 U / g纤维素酶处理后，CSB的外皮出现较大程度脱落，内部结构出现。可以观察到CSB表皮外层角质层大面积剥落，表皮后蜂窝结构清晰可见，用量为100 U/g纤维素酶。

这些结果表明，纤维素酶破坏了CSB外表面稳定致密的角质层结构。致密结构的破坏、稳定连接的断裂和表面碎片的分离可能会增加CSB的外表面积，从而改善纤维素的可及性。

未经处理和处理的CSB内表面的形貌特征如图所示。与CBS的外表面一致，内表面未经处理和缓冲液处理CBS显示出相似的形态。它们都在韧皮部纤维细胞中呈现出尖锐、完整和明确的凸起边界。

韧皮部纤维的表面光滑致密。与图相比。4b，可以注意到，在50 U / g纤维素酶处理后，原始尖韧韧皮部纤维的部分边缘脱落。当酶的用量增加到100U/g时，韧皮纤维边缘的凸起几乎消失，韧皮部纤维的边界变得相对平坦。

同时，韧皮纤维也开始脱落，表面变得粗糙。这些现象表明纤维素酶破坏了韧皮纤维的致密结构。韧皮纤维的损伤随着纤维素酶用量的增加而加剧。这些变化代表了纤维素的更大可及性，这与显微CT图像的分析结果一致。

使用SEM-EDX光谱检查的未经处理和处理的CSB的外表面和内表面上的主要元素组成，纤维素酶处理的CSB外表面的元素组成与内表面的元素组成不同。

扫描电镜-EDX光谱分析

100 U/g纤维素酶处理后，CSB外表面Si元素浓度由47.567 wt%降至6.567 wt%。但CSB内表面的Si元素浓度要低得多。未进行纤维素酶处理的CSB内表面Si元素浓度为6.752 wt%，与纤维素酶处理外表面的Si元素浓度相似。

植物从土壤溶液中吸收Si作为H4二氧化硅4.转化H的聚合4二氧化硅4变成不溶性二氧化硅通常存在于角质层和植物细胞壁中，Si进一步沉积在角质层下方。

由于角质层中存在Si，未经纤维素酶处理的CSB外表面Si浓度相对较高。纤维素酶处理后，CSB表皮被破坏，CSB外表面Si浓度显著降低。角质层被破坏后，外表面的Si浓度更接近该内表面。

此外，CSB内表面韧皮部纤维细胞壁被纤维素酶破坏，Si元素浓度略有下降。这些结果与图中SEM图像和EDS元素映射的结果一致。CSB样品的化学环境和原子浓度可以通过XPS分析获得。

利用Thermo Avantage软件对XPS光谱数据进行分析计算，得到CSB的实验原子组成，氧碳（O/C）的速率计算。与对照组相比，纤维素酶处理CSB外表面O/C明显降低。

随着酶量的增加，O/C继续下降，但略有下降。纤维素酶处理引起外表面纤维素的酶水解，导致CSB外表面碳水化合物含量降低，木质素和提取物增加。

纤维素酶的大量并没有继续显著改变CSB外表皮中纤维素、半纤维素和木质素的含量，这可能与表皮外表皮的脱落程度和纤维素酶的可及性有关。

用不同纤维素酶剂量处理的CSB的C1s高分辨率光谱。 C1的XPS光谱可以解卷积成三个峰。C1峰对应于脂肪族和芳香族碳键，它们来自碳、提取物和木质素。

C2峰对应于碳氧键，来源于所有木材化合物，尤其是纤维素和半纤维素。虽然C3峰代表两个氧原子或酮基中的碳原子的键合，它们主要来自纤维素和半纤维素，但所有样品中的C1峰都比C2和C3峰强得多。

随着纤维素酶量的增加，C1峰变得更强。结果表明纤维素和半纤维素被纤维素酶水解，CSB外表面多糖浓度降低。基于以上结果，推测文章中使用的纤维素酶不足以破坏CSB的深层纤维。然后，只有CSB表面的纤维可以酶水解。

结论

因此，当纤维素酶用量增加到一定量时，CSB表面多糖和木质素的比例趋于稳定。在这项研究中，纤维素酶对CSB的角质层和纤维细胞壁具有破坏性作用。

纤维素酶水解CSB的多糖，导致多糖分解，木质素溶解。离子色谱结果表明，随着纤维素酶用量的增加，CSB处理液中阿拉伯糖、半乳糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、木质素含量增加。

当纤维素酶水解纤维素时，它伴随着一些半纤维素和木质素的脱落。同时，纤维素酶破坏了CSB的角质层，暴露了更多的多糖和木质素，增加了纤维素酶的可及性。与对照组相比，纤维素酶处理CBS韧皮纤维的细胞壁明显变薄。

因此，利用纤维素酶对CSB进行预处理，破坏了CSB的致密保护结构。预计后续加工液体对CSB内部结构的可及性将增加。本研究为提高CSB的透液性提供了新的方法和依据。然而，有必要进一步研究纤维素酶破坏CSB外表面角质层的机制。