近日,我校生物与食品工程学院李艳宾教授研究团队在木质纤维素生物质资源高效转化利用领域取得关键突破。在可持续化学与工程领域国际著名期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》(中科院1区top,影响因子7.3)发表题为“Effects of nucleophilic polymers assistance in acidic pretreatment on the enzyme digestibility and fermentability of pretreated lignocelluloses”的最新研究成果。我校为第一署名单位,主要工作由我校生物与食品工程学院青年教师盛烨泉以及硕士研究生吴萱共同完成,青年教师谈昕为论文通讯作者。

图1在木质纤维原料稀酸预处理过程中,添加亲核聚合物羧甲基纤维素、明胶可同步提升预处理液发酵性能和预处理物料酶水解效率
针对木质纤维原料稀酸预处理过程中产生大量发酵抑制物以及预处理物料酶水解效率受限的难题。本团队创新性地提出了“稀酸预处理过程中原位添加亲核聚合物”的策略,旨在通过原位添加的方式简单高效地提升木质纤维原料的生物转化效率。研究过程中,团队对九种亲核聚合物进行系统筛选与性能验证,筛选出羧甲基壳聚糖和明胶作为出色的双功能增强剂,可同步提升预处理液发酵性能和预处理物料酶水解效率。

图2亲核聚合物辅助杨树酸性预处理对预预处理液酿酒酵母发酵性能以及预处理物料酶水解效率的影响
该成果丰富了木质纤维原料预处理的理论体系,推动了可持续化学与工程技术在资源循环利用领域的实践应用,对助力“双碳”目标下的充分利用生物质资源,发展绿色能源具有重要意义与前景。
据悉,生物质高值转化与绿色加工团队由李艳宾教授牵头组建,现有教师11人、在校研究生25人,团队成员主要从事生物质资源高效转化、环境微生物、工业微生物代谢工程改造的研究工作,团队成员在Chemical Engineering Journal、 ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Bioresource Technology等国内外高影响力期刊发表论文60余篇。(文:盛烨泉;编辑:潘真清;预审:刘艳;审核:葛飞)
