木质纤维素生物质通过适当的生物、化学等途径可转化为用途广泛的生物质基产品。酶水解是木质纤维素加工利用的重要途径，但底物木质素对纤维素酶的非生产性吸附导致酶水解效率下降、成本增加，是制约木质纤维原料糖平台技术产业化的瓶颈之一。本项目从经预处理的木材、禾草等木质纤维原料中分离制备木质素并进行结构表征，探讨预处理条件下木质素结构的变化规律，以及木质素结构对纤维素酶吸附与解吸的影响，解译预处理对酶水解的促进作用，提出适宜的预处理对木质素结构进行调控，减少底物木质素对纤维素酶的非生产性吸附，提高酶水解效率。研究发现：（1）在绿液预处理过程中杨木木质素S/G比值随预处理用碱量增加而上升，β−O−4连接键部分断裂，缩合程度增加。（2）与茎秆比较，麦草叶子在弱碱预处理中具有更好的脱木质素选择性，在酶水解过程中具有更高的酶水解转化率；叶子木质素的缩合程度相对较高，更多的β-O-4在预处理中发生断裂。（3）溶于LiCl/DMSO体系的球磨的木质纤维素原料，无需组分分离或衍生化即可旋涂制备厚度均匀的木质纤维素全组分薄膜；QCM研究显示底物木质素对酶吸附和水解均有重要影响，酶水解过程可分为酶吸附、快速水解和慢速水解三个阶段。（4）经预处理纤维原料中木质素与纤维素酶的相互作用有一定程度的增强，采用适当的预处理方法调控底物木质素的结构，可减少底物木质素对纤维素酶的非生产性吸附，提高酶水解效率。（5）在水解体系中加入水溶性木质素可有效提高木质纤维素原料的酶水解转化率，“竞争性吸附”理论可能是重要的作用机制。项目成果较好地解译了底物木质素结构对酶吸附及酶水解影响的内在联系，并在此基础上提出了合适的木质纤维素生物质预处理途径，为减少木质素对纤维素酶的无效吸附，提高酶水解转化率，构建经济可靠的木质纤维素生物质酶水解转化体系提供了理论依据。 2100433B