近日，成都生物研究所“一种木质纤维素原料的生物-化学联合预处理方法”获国家知识产权局发明专利。
木质纤维素原料经过酶解糖化后，可得到以葡萄糖为主的六碳糖及以木糖为主的五碳糖，是食品和化工等行业的重要原料。木质纤维素原料主要由纤维素、半纤维素和木质素三大成份组成，半纤维素作为分子黏合剂结合在纤维素和木质素之间，将纤维素分子包埋在其中，形成一种天然屏障，使酶不易与纤维素分子接触，导致木质纤维素原料中多糖的酶解缓慢。因此要实现木质纤维素原料的酶解糖化必需通过适宜的预处理技术使三种成份有效分离，同时打断部分糖苷键，降低聚合度，脱除木质素，改善木质纤维素原料的天然结构，解除对酶的屏障阻碍作用，增强酶与纤维素可及度，提高纤维素酶解糖化效率。因此适宜的预处理方法是木质纤维素原料转化利用关键环节之一。
目前，木质纤维素原料的预处理的方法主要有物理法、化学法和生物法。物化方法因处理效果差、环境污染、设备成本和运行成本高昂、操作复杂等多重原因未被推广。生物法主要利用微生物的生物催化作用进行木质素、半纤维素、纤维素等组分的降解，提高后续纤维素、半纤维素糖化效率。这种方法反应条件温和、不造成环境污染、成本低等优势，是目前国内外研究的热点。但从国内外研究报道来看，生物法存在预处理时间较长、效率低、糖成份损失等缺点。
为克服上述物理法、化学法和生物法预处理工艺存在的问题，成都生物研究所研究人员利用生物-化学联合预处理方法，该方法能有效提高木质纤维素原料中半纤维素转化率、木质素脱除率和纤维素酶解糖化率以及减少发酵抑制产物。