生物质细胞壁抗降解屏障研究获新进展

      绿色新闻网报道 近日，我校材料学院许凤教授课题组在生物质预处理解构植物细胞壁的研究上获得重要进展，相关研究成果“Visualization of Miscanthusxgiganteus cell wall deconstruction subjected to dilute acid pretreatment for enhanced enzymatic digestibility”发表在生物炼制领域国际权威期刊《Biotechnology for Biofuels》(JCR一区)，该期刊2015年影响因子为6.044，5年影响因子为6.959。

      该文第一作者为林产化学加工工程学科2013级博士研究生吉喆，指导教师是许凤教授，成果发表获得国家杰出青年科学基金资助。

      论文网址链接： http://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-015-0282-3 。

      据介绍，在当今化石资源日益匮乏和环境保护的双重压力下，利用农林生物质制备燃料、化学品及材料已逐渐成为国际生物炼制领域的研究热点，然而细胞壁的天然抗降解屏障极大地制约了木质纤维素的转化效率和经济成本，严重阻碍了生物质产业的发展。

      针对这一重大科学问题，许凤教授课题组以一种重要的节水型三倍体杂交芒属草本能源植物奇岗为研究对象，采用化学分析结合荧光、单克隆抗体免疫金标记、透射电镜和共聚焦拉曼光谱成像技术原位分析了稀酸预处理过程中奇岗不同类型细胞壁的解构过程。研究率先提出，奇岗细胞壁的生化结构与组分分布不均一性是阻碍其高值转化的关键因素，通过半纤维素的选择性脱除、木质素与羟基肉桂酸的重新分布以及细胞壁的剥离可充分暴露出原本被包覆的纤维素，从而增加其对水解酶的可及性。该研究从细胞及分子层面揭示了超微结构、区域化学对酶水解效率的影响机制，为全面阐释细胞壁抗降解屏障的破除机理提供了一个依据。（A19）