美国能源部大湖生物研究中心设计出更容易降解的细胞壁
植物细胞壁中的木质素和半纤维通过共价键或是氢键交联，从而将纤维素包埋在其形成的网状基质中。因而，木质纤维类生物乙醇的生产需要对原材料进行预处理，使纤维素的立体结构利于纤维素酶的降解，从而释放出葡萄糖单体用于乙醇发酵。由于原材料的预处理和纤维素酶的使用，导致当前木质纤维素类乙醇的生产成本显著高于淀粉或蔗糖乙醇。90年代中期，威斯康辛大学的约翰拉尔夫教授首次提出通过在木质素中引入弱键设计更容易降解的植物细胞壁，以减少造纸制浆过程中的能源损耗。 美国能源部大湖生物研究中心的科学家Wilkerson带领的研究团队通过基因工程设计杨树木质素结构，实现了细胞壁的自动解构，文章发表在4月4日的Science杂志上。 杨树可在不适于种植粮食的边际土地密集生长，是很好的生物燃料原料。Wilkerson教授及其研究团队以杨树为模式生物，首先对表达合成各样分子胶单体的基因进行了鉴定和分离，然后成功的将基因转入杨树，工程杨树不但表达了这......阅读全文
木质纤维素降解酶的分子改造研究取得新进展
木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源，能将木质纤维素降解为葡萄糖的木质纤维素酶是一个复合酶系，其中的组分在养殖、食品、酿酒、纺织、洗涤、能源和造纸等工业中也具有广泛的应用价值。利用基因工程手段对纤维素酶分子进行改造实现定向进化，开发热稳定和活力提高的纤维素酶，对水解木质纤维素底物具有潜在的巨大
纤维素酶按降解机理
纤维素酶反应和一般酶反应不一样，其最主要的区别在于纤维素酶是多组分酶系，且底物结构极其复杂。由于底物的水不溶性，纤维素酶的吸附作用代替了酶与底物形成的ES复合物过程。纤维素酶先特异性地吸附在底物纤维素上，然后在几种组分的协同作用下将纤维素分解成葡萄糖。1950年，Reese等提出了C1-Cx假说，该
拆分“木块”，他们让木质纤维素“物尽其用”
木质纤维素三素催化精炼新策略示意图。分离后的产物。大连化物所供图■本报见习记者 孙丹宁推开实验室的大门，《中国科学报》记者看到中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）研究员王峰团队成员正在忙着拆分“木块”。木片在他们手中快速分离成一瓶瓶纤维状物品。这些物品会像变魔术一样被加工成织物纤维等
木质纤维素生物炼制取得新进展
中国科学院大连化学物理研究所研究员周雍进团队在木质纤维素生物炼制方面取得新进展。团队以多形汉逊酵母为宿主，通过强化木糖同化与转运过程，同步利用葡萄糖与木糖，实现了木质纤维素生物炼制高效合成脂肪酸和3-羟基丙酸。相关成果近日发表于《自然-化学生物学》。 木质纤维素来源广泛且可再生，是木材、秸秆的
拆分“木块”，他们让木质纤维素成功分离转化
【2024-05-29 23:00:00后发布】推开实验室的大门，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）研究员王峰团队的研究人员正在里面忙着拆分“木头”，木片在他们手中分离成一瓶瓶纤维状物品，再像“变魔术”一样加工成织物纤维等，有望广泛应用于日常生活。拆分“木块”这件事，王峰团队已经做了
研究提出结晶纤维素降解新模式
纤维素的降解主要依靠细菌和真菌等微生物分泌纤维素酶完成。一般来说，纤维素酶按照其催化功能可分为3大类：外切-β-1，4-葡聚糖酶（exo-β-1，4-glucanases/cellobiohydrolases），内切-β-1，4-葡聚糖酶（endo-β-1，4-glucanases）和β-葡萄糖
纤维素酶的降解机理－－介绍
Reese在1980年提出了C1-CX假说，该假说认为由于天然纤维素的特异性必须以不同的酶协同作用才能将其分解。协同作用一般认为是内切葡萄糖酶首先进攻纤维素的非结晶区，形成外切纤维素酶需要的新的游离末端，然后外切纤维素酶从多糖链的非还原端切下纤维二糖单位，β-葡萄糖苷酶再水解纤维二糖单位，形成葡萄糖
四种纳米纤维素生产菌株对木质纤维素衍生的抑制物
通过预处理和酶促糖化，木质纤维素生物质作为生产细菌纳米纤维素（BNC）的低成本原料具有巨大的潜力。本项研究中，比较三种新型BNC生产菌株与Komagataeibacterxylinus ATCC 23770对抑制物的耐受性。所研究的抑制剂包括呋喃醛（糠醛和5-羟甲基糠醛）和酚类化合物（松柏醛和香
纤维素酶按降解机理分类介绍
纤维素酶反应和一般酶反应不一样，其最主要的区别在于纤维素酶是多组分酶系，且底物结构极其复杂。由于底物的水不溶性，纤维素酶的吸附作用代替了酶与底物形成的ES复合物过程。纤维素酶先特异性地吸附在底物纤维素上，然后在几种组分的协同作用下将纤维素分解成葡萄糖。 1950年，Reese等提出了C1-Cx
青岛能源所揭示木质纤维素丁醇发酵产物调控机制
发展木质纤维素为原料的液体生物燃料，符合我国生物燃料“不与粮争地、不与人争粮”政策。玉米秸秆是我国农业生产中产生的一大类具有代表性的木质纤维素原料，分布广，产量大，处理不当易造成环境污染，生物转化玉米秸秆生产丁醇是一个变废为宝、一举多得的方向。 在以玉米秸秆为原料的生物发酵过程中，玉米秸秆的前
干法木质纤维素生物炼制技术研发获重大进展
用秸秆制乙醇，代替汽油跑汽车，这当然不是异想天开，但几十年来始终是一块“画饼”——让人垂涎欲滴却不能入口充饥。不过，由华东理工大学鲍杰教授领衔研发、首次亮相于正在举行的第十六届中国国际工业博览会（上海工博会）的“干法木质纤维素生物炼制技术”告诉我们，让我国每年7亿吨秸秆物尽其用的一天，可能真的已
研究提出木质纤维素生物质碳资源梯级利用路线
木质纤维素生物质，如玉米秸秆，是地球上储量最丰富的农业废弃物资源之一，被认为是构建可持续生物经济的关键候选原料。然而，其产业化利用长期受制于“碳利用效率低”的瓶颈。以纤维素燃料乙醇为例，在乙醇发酵过程中，近三分之一的碳原子会以二氧化碳形式流失。此外，发酵液中仍会残留未被完全发酵的有机物，导致过程累计
我所提出木质纤维素三素催化精炼新策略
近日，我所生物能源研究部生物能源化学品研究组（DNL0603组）王峰研究员团队在木质纤维素三素分离和高值利用方向取得重要突破。该团队针对木质素分离中易发生低值化自缩合的难题，设计并开发了催化木质素芳基化的三素分离（CLAF）技术。利用木质素易缩合的倾向，通过引入具有高亲核活性的木质素衍生酚，大幅提高
范式洗涤剂法——木质纤维素测定标准方法
原理:采用范式（Van Soest ）的洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）原理：植物性饲料经中性洗涤剂煮沸处理，不溶解的残渣为中性洗涤纤维，主要为细胞壁成分，其中包括板纤维素、纤维素、木质素和硅酸盐。植物性饲料经酸性洗涤剂处理，剩余的残渣为酸性洗涤纤维，其中包括纤维素、
可降解电子产品不是梦－木质基板环保芯片问世
木头是最常见的材料之一，几乎无所不在。不久之后，你的电脑便可能拥有一个“木头心”——木质基板电脑芯片。在美国威斯康星大学和美国农业部林产品实验室的共同努力下，木头成为最新并且最前卫的半导体材料，同时也是第一种能够让便携式电子产品像厕纸一样用过即弃，不必担心污染环境的半导体材料。借助于这种新材料，
研究实现木质纤维素生物炼制高效合成化学品
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507424.shtm木质纤维素来源广泛且可再生，其是木材、秸秆的主要结构成分，可以用作生物发酵、生物化工产业的原料，被认为是极具潜力的第二代生物炼制原料。而多形汉逊酵母具有天然木糖代谢、耐高温以及高密度发
木质纤维素生物质碳资源的梯级利用路线被提出
木质纤维素生物质（如玉米秸秆）是地球上储量最丰富的农业废弃物资源之一，被认为是构建可持续生物经济的关键候选原料。近日，中国科学院成都生物研究所生物质废弃物资源化利用创新团队与合作者一起，创新性提出木质纤维素生物质碳资源的梯级利用路线，构建了“纤维素乙醇发酵—厌氧消化乙醇废醪液—沼液耦合乙醇尾气培养微
有机溶剂中木质纤维素材料的电辅助预处理
由于化石燃料的过度使用，导致碳排放增加。日益凸显的环境问题致使人们对可再生能源替代化石燃料的需求也随之增长。在这些替代来源中，木质纤维素(LCM)由于丰度高、价格低廉，有望作为可再生燃料和绿色化学品使用。然而，LCM具有坚固的3D结构，可抵抗化学或生物转化并阻碍其纤维素结构的水解。因此，将LCM
研究团队在木质纤维素生物炼制方面取得新进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507268.shtm ?近日，我所合成微生物学研究组（1823组）周雍进研究员团队在木质纤维素生物炼制方面取得新进展。研究团队以多形汉逊酵母为宿主，通过强化木糖同化与转运过程同步利用了葡萄糖与
能源所在木质纤维素生物转化领域提出新策略
木质纤维素生物质具有替代化石资源的巨大潜力，从而有效缓解了全球对原油的依赖。虽然目前国内外已有一些纤维素乙醇等木质纤维素产品问世，但与化石来源的产品相比，木质纤维素产品迄今为止大多仍不具备市场竞争力，因此亟需提高木质纤维素转化技术的经济性。木质纤维素转化主要包括预处理、酶解糖化以及发酵三个步骤，
科学家提出木质纤维素三素催化精炼新策略
近日，中国科学院大连化学物理研究所生物能源研究部生物能源化学品研究组研究员王峰团队，在木质纤维素三素分离和高值利用方向取得重要突破。该团队针对木质素分离中易发生低值化自缩合的难题，设计并开发了催化木质素芳基化的三素分离（CLAF）技术。该研究利用木质素易缩合的倾向，通过引入具有高亲核活性的木质素
CLSM助力纤维素酶水解碱处理秸秆可视化
木质纤维素是地球上储量最丰富的生物质资源之一，纤维素酶降解技术是生物转化高效利用木质纤维素的关键。纤维素酶水解木质纤维素过程中木质素的作用方式（阻止纤维素酶吸附？还是存在非降解性吸附？）一直存在争议，纤维素酶对植物细胞壁具体降解方式的研究也未见报道。因此，木质纤维素的有效前处理和纤维素酶水解植物
森林植被凋落物中木质素的降解研究获进展
木质素是植物凋落物的重要组分，占凋落物碳年输入量的30%左右。由于木质素的芳香结构及其难降解特性，它长久以来被认为是土壤有机碳库的关键组成。然而，有关凋落物中木质素的降解过程及其影响因素目前还不清楚。 中国科学院武汉植物园全球变化生态学学科组博士生贺美在研究员刘峰指导下，选取湖南省八大公山国家
瘤胃微生物也会“挑食”
瘤胃微生物也有不同口味，会“挑食”？ 12月1日，《国际微生物生态学会杂志》在线发表了来自国际团队的最新成果。他们利用微生物16S扩增子和宏基因组测序等研究手段，深入解析了土种黄牛瘤胃微生物对不同木质纤维素饲用植物降解的“嗜好”，为瘤胃微生物和瘤胃酶在木质纤维饲料资源价值化利用方面的研究和应
新发现有助生物燃料制取技术创新
新华社巴黎分社２月９日电 法国研究人员最新发现，木腐菌分泌的一类酶能够提升植物废料中木质纤维素的降解效率，有助于推动生物提炼技术创新，降低使用植物废料制取生物燃料的工业生产成本。 木质纤维素是植物细胞壁的主要组成部分，它是一种丰富、廉价的可再生资源，大量存在于秸秆、木屑等农业废弃物中，是制备生
青岛能源所开发新型木质纤维素糖化高效全菌催化剂
如何实现木质纤维素生物质这一低值原料的高值化利用，一直是国内外的研究热点。中国科学院青岛生物能源与过程研究所代谢物组学团队以打破国外技术垄断、突破木质纤维素糖化技术瓶颈为研究目标，长期致力于热纤梭菌等纤维素降解菌的遗传改造及代谢工程研究，利用团队前期开发的一系列基因操作工具(J Microbio
酸碱处理对林木类木质纤维素结构研究获新进展
近日，中国科学院广州能源研究所研究员亓伟团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下，在酸碱处理对林木类木质纤维素结构及酶解特性影响研究方面取得新进展。相关成果发表于《碳水化合物聚合物》（Carbohydrate Polymers）和《国际生物大分子杂志》（International Jo
木质纤维素高密度航空生物燃料研究取得新进展
近日，中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究室研究员李宁、中科院院士张涛团队，与大连化物所生物能源研究部研究员路芳团队、天津大学化工学院教授邹吉军团队合作，在长期从事生物质转化研究基础上，首次报道了将纤维素两步法转化为高密度液体燃料。相关工作发表在《焦耳》（Joule）上。 木质纤维
木质纤维素为原料合成可再生航空燃料（JP10燃料）
近日，中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员李宁、中科院院士张涛团队，开发了两条通过木质纤维素平台化合物——糠醇制备可再生JP-10高密度燃料的新路线。相关工作发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。 以木质纤维素为原料合成可再生航空燃料是国际生
成功研制新型木质纤维素整合生物糖化生物催化剂
木质纤维素具有储量大、可再生的特点，发展木质纤维素的高效转化技术不仅可以实现低值农业废弃生物质的高效利用，而且有望从根本上提出全新的能源与产粮出口。能源所开发新型木质纤维素整合生物糖化生物催化剂。 课题组供图 木质纤维素的复杂结构和组成形成了天然拮抗降解作用的屏障。因此，如何实现木质纤维素高效