（通訊員 李天奇）近日，生物質能團隊彭良才老師指導的伊朗籍博士留學生Meysam Madadi的研究論文Modified lignocellulose and rich starch for complete saccharification to maximize bioethanol in cytochimera potato straw被分析化學與高分子科學領域國際知名期刊Carbohydrate Polymers接收。去年11月，該生還在環境科學領域國際著名期刊Journal of Hazardous Materials上發表了題為Using Amaranthus green proteins as universal biosurfactant and biosorbent for effective enzymatic degradation of diverse lignocellulose residues and efficient multiple trace metals remediation of farming lands的學術論文。
植物細胞壁是由纖維素、半纖維素、木質素、果膠等高分子聚合物組成，通過高強度的預處理，可以降解轉化為生物能源和生物材料。然而，由于細胞壁的天然抗降解性，預處理成本高、酶解轉化效率低，難以産業化。為探究一條綠色高效的降解轉化途徑，生物質能團隊與湖北文理學院、中國農業大學、浙江大學、浙江農林大學等單位合作，以8種代表性草本和木本能源植物稭稈作為研究對象，研究出了一種溫和綠色的預處理方法，發現苋菜綠色組織中提取的蛋白，可以作為纖維素酶輔助蛋白，通過特異性結合木質素，減少木質素對纖維素酶的無效吸附，從而大幅提高木質纖維素的酶解糖化效率。另一方面，我國農田重金屬污染對食品安全和人體健康造成嚴重影響，植物修複被認為是一種消除重金屬污染的綠色生物技術，但是，植物修複的分子機制尚不清楚。生物質能團隊發現苋菜蛋白對多種微量金屬（镉、鉛和砷）具有高效吸附能力，其能夠與重金屬進行化學鍵結合，從而有效解除重金屬污染土壤對作物生長的脅迫，為中低濃度重金屬污染稭稈無害化處理與燃料乙醇生産相結合的新思路。
生物質能團隊近年來在植物細胞壁遺傳改良與生物能源、重金屬修複、碳源分配相關研究取得了一系列重要成果。發現水稻、小麥、玉米、油菜稭稈和芒草莖稈等農林廢棄物的綠色預處理與高效酶促降解機制（GCB Bioenergy, 2020; Biotechnol Biofuels, 2019; Sustain Energ Fuels, 2019; Renew Energ, 2019）、生物乙醇轉化和重金屬修複耦合及調控機制（Ind Crop Prod, 2020; Green Chem, 2019; Sci Total Environ, 2019）、生物質産量積累和降解轉化的協同調控機制（J Eep Bot, 2020）、纖維素和木質素定向改良與生物能源化利用途徑（GCB Bioenergy, 2020; Biotechnol Biofuels, 2019; Cellulose, 2019; Green Chem, 2018）、蔗糖合酶在水稻高産穩産、抗蟲抗病中的生物學功能及調控機理（Carbohyd Polym, 2019），纖維素合酶類家族在植物激素和生長發育中的關鍵作用（Plant Mol Biol, 2019; J Eep Bot, 2018），細胞壁多糖原位示蹤技術（Talanta, 2020; Carbohyd Polym, 2018）等，并将多年來在優質能源作物選育和植物細胞壁遺傳改良、綠色預處理研發、纖維素複合酶高産菌株選育、葡萄糖木糖共發酵酵母遺傳改良、高值生物産品開發等方面的探索進行了全面綜述（Renew Sust Energ Rev, 2021）。
