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以木質纖維素為原料，生產液體生物燃料可從根本上解決溫室氣體排放，緩解全球能源危機。但是，在以玉米秸稈為原料的生物發酵過程中，玉米秸稈的前期預處理，使得木質素降解并產生一系列結構各異的、可溶性的化合物，稱為可溶性木素（Soluble lignin compounds，SLCs），它會抑制產丁醇梭菌的生長。本研究深入開展了玉米秸稈水解液對產丁醇梭菌影響的深入研究，發現玉米秸稈水解液可以抑制梭菌生長和糖利用，這種抑制作用可以通過氫氧化鈣脫毒方法去除。
此研究發現，在丁醇發酵過程中，SLCs會改變丙酮/丁醇比（A/B）。經典的由Clostridium beijerinckii NCIMB 8052以葡萄糖為碳源的分批發酵的A/B是0.5左右。本研究中以木質纖維素水解液為碳源進行分批發酵，最后的A/B是0.95。通過色譜/質譜和電化學分析發現，水解液中的可溶性木素可以產生氧化壓力，產丁醇梭菌在去除氧化壓力的過程中，會消耗還原力（NADH），這造成在發酵終產物中丙酮和丁醇比率的變化，使得丙酮在總溶劑中的比率顯著提高。在微生物發酵過程中，水解液中的可溶性木素可以提供電子，促進產丁醇梭菌氫氣的產生。
這些結果顯示SLCs不僅會抑制微生物細胞生長，還會調整C. beijerinckii丁醇發酵過程中的A/B比。
Table1. C. beijerinckii發酵過程中丙酮、丁醇產量和糖消耗情況 |
