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核心提示：近日，华中农业大学生物质与生物能源团队于国际绿色化学领域期刊Green Chemistry在线发表了题研究论文，于国际高分子化学领域期刊Carbohydrate Polymers刊发了研究论文。这两项研究利用优质水稻天然突变体，发现纤维素纳米结构缺陷增强功能材料特性的微观机理，解析果胶糖醛酸去除重金属和有机染料的作用机制，并构建秸秆纤维乙醇联产高值生物材料技术体系，从而开辟基于遗传背景的农业废弃物绿色高效利用的新路径。……（世界食品网-官方域名）

近日，华中农业大学生物质与生物能源团队于国际绿色化学领域期刊Green Chemistry在线发表了题为Distinct cellulose nanofibrils generated for improved Pickering emulsions and lignocellulose-degradation enzymes secretion coupled with high bioethanol production in natural rice mutant的研究论文，于国际高分子化学领域期刊Carbohydrate Polymers刊发了题为Insights into pectin dominated enhancements for elimination of toxic Cd and dye coupled with ethanol production in desirable lignocelluloses的研究论文。这两项研究利用优质水稻天然突变体，发现纤维素纳米结构缺陷增强功能材料特性的微观机理，解析果胶糖醛酸去除重金属和有机染料的作用机制，并构建秸秆纤维乙醇联产高值生物材料技术体系，从而开辟基于遗传背景的农业废弃物绿色高效利用的新路径。

农作物秸秆蕴含丰富的生物质资源，降解转化为“零碳”生物能源和高值生物制品，可助力我国“双碳”目标实现，促进农业可持续发展和现代农业产业链延长。然而，植物细胞壁天然抗降解屏障制约了生物质的全面综合利用，遗传改良细胞壁结构，可从源头解决农作物秸秆高值利用效率低、成本高、易二次污染的瓶颈问题。纤维素纳米纤维（CNF）因其纳米尺寸和界面效应，具有比表面积大、稳定性强、分散性好和反应活性高等优势，但其制备工艺能耗高或存在化学污染，限制了CNF的大规模应用。本研究发现，与普通水稻相比，天然水稻细胞壁突变体（Osfc16）秸秆的直接酶解效率显著提高37%，纤维乙醇产率显著提高19%，具有抗降解屏障降低的优良特性。同时，在更少循环次数的高压均质工艺下，酶解残渣中产生的CNF，其液滴粒径更小、界面活性更高，改善了皮克林乳化剂的乳液性能和储存稳定性。此外，还发现低剂量的CNF可以作为里氏木霉分泌纤维素酶复合物的有效诱导剂，诱导酶的蛋白质产量提高99%，内切葡聚糖酶和木聚糖酶活性分别提高27%和51%。该研究揭示了由低抗性木质纤维素产生新型CNF的多重作用，为充分利用生物质生产具有成本效益的生物乙醇和高价值的生物产品提供了一种绿色新型技术（Green Chemistry, 2022, DOI:10官方域名/science/article/pii/S0144861722002028

日期：2022-03-28

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