基于乳酸的深度共熔溶劑提取秸稈木質素對纖維素酶水解效率的影響

蒲福龍，伍尚煒，鄭映玲，鄭玉意，侯雪丹

（廣東工業大學生物醫藥學院，廣東 廣州 510006）

廢棄木質纖維素生物質的高值化利用是實現國家“碳達峰”“碳中和”目標的途徑之一，其中生物質纖維素的高效水解則是生物質成功利用的關鍵，但是由于木質纖維素生物質的天然頑固性，使其直接利用較為困難，因此木質纖維素在酶解之前通常會進行預處理，打破其致密的結構、分離生物質組分以提高纖維素酶的可及性。常用的預處理技術通常有機械粉碎、稀酸預處理、堿預處理和水熱法等，不同的預處理方法有不同的優缺點。除了尋找更優化的預處理方法，關于木質纖維素生物質中關鍵組分對纖維素酶解影響的研究也必不可少。一般而言，生物質底物中的木質素是影響纖維素酶解的主要成分，主要通過兩個方面阻礙酶解：一方面，木質素在物理結構上阻礙酶與纖維素有效接觸而影響酶水解效率；另一方面，木質素能非特異性地吸附纖維素酶，并且降低酶的活性從而對纖維素酶水解產生負面影響。有研究發現，水溶性木質素對含木質素的底物酶解具有促進作用，主要是通過和木質素底物對酶的競爭性結合促進酶解，這表明，無論是水溶性還是非水溶性木質素都與酶進行了不同程度的吸附和結合，所以木質素的非特異性吸附對酶解是一個很重要的影響因素。眾多研究表明，木質素對纖維素酶的吸附程度與木質素的結構特性密切相關。……