近日，农业农村部环境保护科研监测所乡村环境建设创新团队提出了碱性低共熔溶剂（DES）协同多元醇的生物精炼策略，从木质纤维素农业废弃物中获得高含量的碳水化合物并分离出结构良好的木质素。研究成果为木质纤维素的高效分离提供了新思路。相关成果发表在《生物资源技术（Bioresource Technology）》上。

作为一种新型绿色溶剂，DES在木质纤维素预处理领域取得了广泛关注，但难点在于处理过程会造成半纤维素组分损失以及木质素的缩合。亟需研发高效去除木质素并保留碳水化合物的改性DES溶剂体系。探索其选择性溶解木质素的机理以及对碳水化合物的保护作用机制值得进一步深入探索。

本研究采用乙二醇（EG）调控的DES策略对玉米芯进行分离，并采用密度泛函理论和分子动力学模拟进行分析。结果表明，添加EG后，半纤维素保留率从55.7%提升至77.9%，同时木质素脱除率和纤维素保留率分别达到88.8%和88.1%。DES-EG与木质素间的强氢键作用是脱除木质素的主要驱动力，EG的引入显著削弱了溶剂与半纤维素之间的相互作用能，其保护效应有效维持了半纤维素中糖苷键和羟基的结构完整性。该研究为减少半纤维素损失提供了解决方案，为秸秆等木质纤维素类农业废弃物高值利用提供理论和方法基础。

该研究得到了中国农业科学院基础科学研究中心任务、国家自然科学基金等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.132571