木质素和纤维素是聚合物 - 由重复模块组成的大分子，这些分子位于植物细胞壁内的纠结编织物中，以及其他一些聚合物。木质素和纤维素是两个主要聚合物，是植物细胞壁保护强度的关键。木质素的成分可以转化为有价值的生物产品。然而，将植物细胞壁中的木质素聚合物分离和解构很困难，因为它们与其他聚合物相互依存，所有这些聚合物都耐于彼此的分离。
一种方法，一种酸性预处理，可以降解和聚集木质素，将其成分与其他聚合物分开，但是这种形式的木质素最常用于热或发电。另一种方法是溶剂预处理结合遗传修饰。这可以改变植物细胞壁的结构和组成，理想情况下，使成分更容易被有助于分解聚合物键的溶剂。现在，研究人员表明，有些溶剂比其他溶剂在植物之间的聚合物之间更有效。这使聚合物可以在热和酸性条件下分离，木质素可以部分解构。
影响
植物木质素以战略方式分离和解聚时，可用于制造有效的生物燃料和生物产品。这项研究发现，不同的溶剂和不同的切割草遗传变异会产生适合特定应用的木质素提取物。
概括
田纳西大学，诺克斯维尔大学和橡树岭国家实验室的研究人员使用三种预处理溶剂来部分解构并从其他细胞壁成分中脱离植物木质素，从而可以提取木质素模块。每种溶剂条件的野生型和遗传变异的提取的木质素（及其潜在值）的组成反映了其可测量的分子质量和剩余的化学键。基于几种类型的分析数据，研究人员观察到木质素提取物之间的差异，表明可以从每组溶剂和条件中从木质素提取物中产生各种特定类型的生物产品。
溶剂，纤维素和木质素之间的分子相互作用是该过程的关键。因此，表征这些相互作用的预处理溶剂是另一个研究目标。研究人员使用基于分析数据的计算机模拟来洞悉木质素和溶剂分子之间的分子相互作用数量。研究结果表明，形成这些相互作用的能力对于启用木质素去聚合很重要。
该研究表明，三种溶剂和切割草遗传变异中的每一个都有效地产生不同形式的木质素提取物，适合不同的用途。例如，四氢呋喃预处理的木质素应适合于进一步解聚中单芳族化合物。这项研究的信息可以根据特定用途所需的前体模块的类型来帮助选择预处理。
资金
这项工作是通过能源部（DOE）科学办公室，生物与环境研究办公室（BER），橡树岭国家实验室的生物量和生物膜科学焦点区域的溶剂破坏。欧洲杯线上买球用于生成数据的设施包括使用生物分子结构中心（CBMS）梁线（由DOE和美国国立卫生研究院和国立国家一般医学科学研究所支持），使用Brookhaven国家实验室的DOE用户设施II，Brookhaven国家实验室的DOE用户设施。欧洲杯线上买球）。使用橡树岭领导力计算设施（DOE用户设施）进行计算。
资源：https://www.energy.gov/欧洲杯线上买球science/office-science