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Enhancement of the antioxidant abilities of lignin and lignin-carbohydrate complex from wheat straw by moderate depolymerization via LiCl/DMSO solvent catalysis

木质素 化学 解聚 有机化学 溶剂 DPPH 溶解度 激进的 纤维素 阿布茨 氯化物 催化作用 抗氧化剂
作者
Su Chen,Tao Gan,Zhulan Liu,Yan Chen,Qia Zhou,Jianyu Xia,Ya Cao
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier]
卷期号:184: 369-379 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2021.06.063
摘要

A facile and environmentally-friendly strategy for increasing antioxidant activity is a crucial issue for value-added lignin and lignin-carbohydrate complex (LCC) as alternative antioxidants. However, the antioxidant activities of lignin and LCC by the traditional solid-liquid extraction (SLE) methods were restricted by the relatively lower solubility induced from high molecular weight (Mw), and the less functional groups including, phenolic hydroxyl and carboxyl. To improve the antioxidantion of lignin and LCC, lithium chloride/dimethyl sulfoxide (LiCl/DMSO) solvent fractionation (LDSF) was conducted to increase the functional groups and reduce Mw, in which LiCl/DMSO acted triple roles as solvent, acid, and metal chloride catalyst for the depolymerization reaction synchronously. The β-O-4′ linkages were cleaved to release the phenolic hydroxyl, resulting in decreasing Mw; the hydroxyl of the side-chain of lignin was oxidized into carboxyl. Thus, the lignin (LD-RL) and LCC (LD-LCC) samples from LDSF had a higher syringyl (S)/guaiacyl (G) ratio, phenolic hydroxyl, and carboxyl contents, but less Mw than control groups from SLE. Consequently, they presented more excellent scavenging rates toward DPPH and ABTS radicals, up to 90%. This work provided panoramic perspectives and basics of the green and convenient approach to isolate and modify lignin and LCC for great antioxidantion with LDSF.
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