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1、ChinaXiv合作期刊生物质生物预处理研究进展与展望秦梦彤，胡婧，李冠华**（内蒙古大学生命科学学院，内蒙古呼和浩特010020）摘要：木质纤维素生物质分布广、产量大、可再生，用于制备生物基能源、生物基材料和生物基化学品。木质纤维素生物质组成复杂包含纤维素、半纤维素和木质素等，木质素与半纤维素通过共价键、氢键交联形成独特的“包裹结构”，纤维素含有复杂的分子内与分子间氢键，上述因素制约着其资源化利用。生物预处理以其独特优越性成为生物质研究的重要方面。本文系统阐述了生物预处理过程中木质素降解和基团修饰对纤维素酶解的影响，纤维素含量及结晶区变化，半纤维素五碳糖利用，微观物理结构的
2、改变。进一步提出了以生物预处理为核心的组合预处理、基于不同功能的多酶协同催化体系、木质纤维素组分分级利用和新型高效细菌预处理工艺是生物预处理未来发展的重要趋势。关键词：生物预处理;生物质;木质纤维素RecentDevelopmentsandfutureprospectofBiologicalPretreatmentQINMeng-tong,HUJing,LIGuan-hua**(Collegeoflifesciences,InnerMongoliaUniversity,Huhhot,InnerMongolia010020,China)Abstract:Lignocellulo
3、sicbiomass,akindofrenewableandwidelydistributedresourceonearth,servesasapotentialsourcefortheproductionofbio-basedenergy,chinaXiv:201803.00492v1bio-basedmaterialsandbio-basedchemicals.Resistancebarrieristhemajorlimitationinconversionoflignocellulosicbiomass.Themaincomponentsoflignocellulosi
4、cbiomassarecellulose,hemicelluloseandlignin.Lignininteractswithhemicellulosethroughhydrogenorcovalentbonding,actingasaphysicalbarrierthatrestrictstheaccessofcellulose.Furthermore,thereisastronghydrogenbondingamongcrystallinecellulose.Thoughseveralpretreatmentsareavailable,biologicalpretreat
5、mentseemstobepromisingasaneco-friendlyprocessandhasbeenpaidmuchattentionbymanyresearchers.Thisreviewevaluatedtheeffectsofbiologicalpretreatmentoncellulose,hemicelluloseandlignin.Thedegradationandmodificationoflignin,variationofcellulosecontentandcrystallinecellulose,productionandChinaXiv合作期
6、刊utilizationofpentosefromhemicelluloses,andmicrostructurechangesduringthebiologicalpretreatmentweresystematicallyreviewed.Inaddition,thefutureprospectofcombinationpretreatments,multi-enzymecatalyticsystem,biomasscomponentfractionationandutilization,andtheefficientbacterialpretreatmentwerepu
7、tforward.Keywords:Biologicalpretreatment;Biomass;Lignocellulose木质纤维素生物质是地球上最丰富的可再生资源，主要来自于农业和林业废弃物，富含纤维素、半纤维素和木质素[1]。利用木质纤维素生物质资源生产清洁能源和高附加值产品是当前研究热点。木质纤维素生物质组成复杂，木质素通过共价键、氢键和半纤维素相互作用包裹纤维素，纤维素结晶区整齐排列形成复杂的分子内与分子间氢键网络，木质素及其他小分子物质引起纤维素酶的无效吸附，上述因素构成了木质纤维素生物质
