文 献 综 述

纤维素是地球上最丰富的可再生的生物质资源，广泛存于如树杆等植物中，占植物干重的35%～50%，是地球上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。有资料表明，全世界每年生产的纤维素及半纤维素的总量为850亿吨，但大部分还是以焚烧的形式被处理掉，这不仅造成大量的资源浪费，还对环境造成了严重的污染。近年来，随着世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题的出现，将纤维素水解为可发酵糖，再通过微生物发酵产生各种有用的产品（如酒精等）将具有十分重要的意义。

一 木质纤维素的组成

木质纤维素构成了植物的细胞壁，对细胞起着保护作用，它是一种由不同种类碳水化合物结合而成的复杂联合体，其主要成分是木质素、纤维素和半纤维素，也有少量的果胶、树胶、藻胶和琼脂等成分，结构非常复杂。

纤维素是D-葡萄糖以β-1,4糖苷键结合起来的链状高分子化合物，其分子链牢牢连在一起，形成高结晶结构，不溶于水，并且具有抗解聚能力。纤维素分子量为1.5#215;10⁶～1.84#215;10⁶，相当于11300个葡萄糖残基，这些纤维素分子以氢键构成平行的微晶束，约60个为1束。20世纪40年代Hermans提出了纤维素的弯曲模型^[8]，如图1 所示：

图1 Hermans 式纤维素的椅式结构

半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖等。

木质素是由苯基丙烷结构单元通过碳－碳键连接而成的三维空间高分子化合物，在酸性条件下难以水解，且在纤维素周围形成保护层，影响纤维素水解。