木质纤维素制乙醇获新进展

燃料乙醇作为一种优质可再生的清洁能源，在国际上得到广泛使用。它添加于汽油燃料里可替代部分石油基燃料并能降低污染物排放。目前燃料乙醇主要依靠粮食淀粉和植物糖类为原料经发酵制得。利用来源广泛的农、林废弃物等各类木质纤维素为原料生产燃料乙醇有着极为广阔的前景，也是数十年来生物化工技术领域研究的一个焦点。木质纤维素制乙醇至少需要经过预处理、酶解、发酵三步完成，其中预处理过程中产生的毒性物质严重抑制酵母生长和乙醇发酵，成为纤维素乙醇生产的主要技术瓶颈。目前主要通过水洗、物理、化学和生物等方法对预处理木质纤维素及其酶解液进行深度脱毒才能实现较好的发酵效果，但是复杂的工艺、昂贵的设备投资、大量的水耗以及可发酵糖的损失等极大地降低了纤维素乙醇生产的经济效益，从而制约了纤维素乙醇的工业化进程。



    中科院大连化物所生物质转化技术研究组张宗超研究团队在木质纤维素制乙醇研究工作中，发现聚乙二醇与酵母细胞有很好的生物兼容性，而且聚乙二醇对工业酿酒酵母细胞具有显著的外保护“原位脱毒”功能。这种化学分子的外保护使酵母细胞在与毒性物质共同存在时，仍具有将速生杨、玉米秸秆等木质纤维素水解液发酵生产乙醇的能力。研究结果表明，工业酿酒酵母在聚乙二醇保护的条件下可直接将木质纤维素水解液转化为乙醇，无需进行基因改造、适应性培养。该方法可有效简化生产工艺、减少水耗和设备投资，推动纤维素乙醇的工业化进程。