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近日，南京林业大学轻工与食品学院金永灿教授团队在工程技术领域一区TOP期刊《Bioresource Technology》（影响因子9.642）在线发表了题为“Comparison of sulfomethylated lignin from poplar and masson pine on cellulase adsorption and the enzymatic hydrolysis of wheat straw”的研究论文。南京林业大学为本研究的第一完成单位，金永灿教授为唯一通讯作者，硕士生李默涵为第一作者。
由木质纤维素生物质生产生物乙醇被认为是一种有前景的新能源生产策略。其中木质纤维素生物质的酶促水解是生产可发酵单糖的必要过程。然而，水解过程底物木质素对纤维素酶的非生产性吸附是制约酶水解效率的重要因素。
课题组前期研究显示水解体系中加入适量水溶性木质素可有效促进纤维素的酶水解转化，并且这种作用依赖于底物木质素的存在。本文探究了来自马尾松和杨木的磺甲基化木质素（SLs）在改善AP法预处理小麦秸秆的酶水解和纤维素酶-木质素相互作用方面的作用。结果表明，两种SLs均具有促进糖化的能力，特别是来源于杨木的SL添加量为1.6 g/g底物木质素时，酶促水解效率最优（总糖产率接近100%）。随着SL（0-1.6 g/g-底物木质素）的加入，水解物中的蛋白质含量线性增加，说明磺化木质素和底物木质素对纤维素酶存在竞争吸附。SLs与纤维素酶的碳水化合物结合域（CBD）之间的强相互作用降低了底物木质素对纤维素酶的非生产性吸附。
Fig. 1. The flow chart of SLs preparation and enzymatic hydrolysis with SLs addition.
Fig. 2. Effect of SLs on enzymatic hydrolysis sugar yield. Glucose, xylose and total sugar yield with the addition of SLP (A1 to A3) and SLM (B1 to B3); Glucose, xylose and total sugar yield after enzymatic hydrolysis with different SLs addition for 96 h (C1 to C3).
Fig. 3. Protein content in hydrolysate with different SLs after enzymatic hydrolysis for 3 h (A), 24 h (B), and 96 h (C).
Fig. 4. Mechanism of adding SL to reduce the adsorption of cellulase onto substrate lignin and promote the enzymatic hydrolysis.
项目资助
该项研究工作得到国家自然科学基金重点和面上项目（31730106、22078162、21704045）以及江苏省333项目（BRA2019070）资助。
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编辑/责编：张睿梅
文章来源于南京林业大学轻工与食品学院。点击下方 阅读原文即可查看英文摘要。
为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2021年11月27-28日在河南郑州共同举办“2021年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
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