ORNL揭示纤维素乙醇生产中生物量降解的化学机制

木质纤维素是一种生产生物燃料和化学品的可持续性原料，它广泛存在于玉米秸秆，稻草和木本植物等中。但是，在生物能源技术中生物量的解构一直是一个复杂的过程。早前美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员已经发现了木本植物和废物生物量可以更容易被转化为生物燃料，现在他们又发现了这个过程背后的化学细节：

木质纤维素预处理过程常会使用助溶剂四氢呋喃（THF），一种多功能的有机溶剂。这助溶剂与纤维素特异性地相互作用，使其降解。他们发现THF–水溶剂相在结晶纤维素纤维表面分离。这些表面是由某些可以相互作用的酶或分子构成的不同区域。在相分离过程中，THF优先结合纤维素表面的疏水端，而水分子优先结合亲水端（如上图1所示：橘色代表THF，蓝色代表水分子，绿色代表纤维素表明）。因此，THF提高水分子与两个糖分子键的结合，这可能会潜在地增强纤维素的化学水解。

纤维素的分解对其转化为乙醇是必不可少的，这是一种由植物制成的可再生生物燃料。当科学家们弄清了纤维素降解过程的更多细节时，他们将能够改善目前的预处理方法，或找到新的更有效的溶剂。

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