納米級成像技術(shù)揭示出細菌和真菌的酶采用了不同的機制來解構(gòu)植物的細胞壁，這一發(fā)現(xiàn)將有助于提高從生物質(zhì)中提取液態(tài)生物燃料的效率。

越來越多的植物被用于乙醇及其它液態(tài)生物燃料的生產(chǎn)，但是植物細胞壁中的糖質(zhì)成分是經(jīng)濟有效生產(chǎn)生物燃料的一個主要“攔路虎”，而近期的一組研究人員利用顯微成像方法，深入解析了生物質(zhì)細胞壁和酶消化能力之間的關(guān)聯(lián)，這一突破將有助于優(yōu)化糖生產(chǎn)，以及降低生物燃料的成本。

了解生物質(zhì)結(jié)構(gòu)的典型方法就是分離開所有的單個元件，從而進行分析，但這種方法存在一個問題，那就是你不知道所有的元件來自哪里，這樣會失去結(jié)構(gòu)的完整性。這會造成極大的損失，因為要了解酶如何消化植物，首先要知道細胞壁內(nèi)所有一切存在于哪兒，因此研究人員沒有選擇這樣的化學解析方法。

在這項研究中，研究人員采用了實時成像的方法，這令他們能評估生物質(zhì)水解中，去除木質(zhì)素造成的影響，并且能以納米尺度分析細胞壁結(jié)構(gòu)的變化。而且研究人員還可以觀測到這些變化對酶消化植物細胞壁速度的影響，比較不同生物的酶消化細胞壁的速率。

研究小組分析了兩個酶系統(tǒng)：一個來自真菌，另一個來自細菌，這兩者都能作為生物催化劑，催化生成糖的中間產(chǎn)物，用于生產(chǎn)生物燃料。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)由真菌產(chǎn)生的分解纖維素的酶，比由細菌所產(chǎn)生的多酶復合物，能更有效地分解用于生產(chǎn)生物燃料的纖維素。

研究人員發(fā)現(xiàn)粘性聚芳香族植物中的非糖木質(zhì)素能干擾酶作用，阻止其接近細胞壁中的多糖，而后者正是酶和這一行業(yè)所需的物質(zhì)。因此他們得出結(jié)論，認為理想的前期處理應(yīng)該集中在去除木質(zhì)素，從而能令細胞壁中的結(jié)構(gòu)多糖保持完整性，創(chuàng)造一個相對寬松多孔的天然結(jié)構(gòu)，方便酶的作用。之前則認為預(yù)處理應(yīng)該去除一些海綿狀碳水化合物，生成一些更緊密，難以解析的結(jié)構(gòu)。