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木质纤维素是世界上最丰富的可再生资源。用玉米秸秆等木质纤维素原材料进行生物炼制生产醇类燃料及其它化工产品在国内外都有广泛的研究和应用。糖苷水解酶对玉米秸秆的水解是该生物炼制的关键步骤。但是,在玉米秸秆水解过程中,木质素和难降解寡糖对糖苷水解酶水解活性的抑制,导致了酶成本的增高以及单糖产量的损失,成为制约以玉米秸秆为原料进行生物炼制的瓶颈问题。研究发现经过液氨提取(Extractive Ammonia,EA)预处理,去除玉米秸秆(corn stove,CS)中的木质素,可以有效提高酶解效率。然而,木质素对单个糖苷水解酶的水解活性以及对多个糖苷水解酶的协同水解活性的影响目前尚不清楚。另外,在经过氨纤维膨爆(Ammonia Fiber Expansion,AFEX)预处理的玉米秸秆的高固体含量酶水解过程中,部分纤维素和半纤维素以难降解寡糖的形式累积在酶解液中,造成了单糖产量的严重损失,可能的原因是一些关键糖苷水解酶酶活力的缺失。因此,明确木质素对单个及多个糖苷水解酶水解活性的具体抑制程度和找到水解难降解寡糖的关键糖苷水解酶,不仅能够降低液氨预处理玉米秸秆的水解过程中的酶添加量,同时还能提高单糖得率,本研究对实现液氨预处理玉米秸秆的高效水解具有指导意义。本研究以经过EA预处理后去除了～40%木质素的玉米秸秆EA-CS(-)和经过EA预处理后但未提取木质素的玉米秸秆EA-CS(+),以及纤维素(Avicel)和半纤维素(beechwood xylan)为底物,用真菌来源的六个糖苷水解酶,包括内切葡聚糖酶Ⅰ(endoglucanase Ⅰ,EG Ⅰ),纤维二糖水解酶 Ⅰ(cellobiohydrolase Ⅰ,CBH Ⅰ),维二糖水解酶 Ⅱ(cellobiohydrolase Ⅱ,CBH Ⅱ),β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,βG),内切木聚糖酶(endo-xylanase,EX)和β-木糖苷酶(β-xylosidase,βX),分别在有木质素和去除木质素条件下,检测六个糖苷水解酶对不同底物的水解效率。实验通过建立统计模型研究木质素对六个糖苷水解酶核心酶水解液氨预处理的玉米秸秆的影响进行研究。通过Minitab软件设计得到31种不同糖苷水解酶的组合,用高通量微孔板酶水解法,在三个不同总酶添加量时(7.5,15,30 mg/g),分别检测了碱木质素对31种酶组合水解EA-CS(-)和EA-CS(+)中葡聚糖和木聚糖的水解效率的影响。进而对上述水解结果进行统计模型分析,找到六个糖苷水解酶水解EA预处理的玉米秸秆的的最佳比例。本研究还对AFEX预处理的玉米秸秆在高固体含量酶水解过程中,累积的难降解寡糖的进行了结构进行分析,并用15个糖苷水解酶和果胶酶对难降解寡糖进行水解实验。另外,还通过蛋白组学方法,对果胶酶中存在的一些与寡糖高效水解有关的糖苷水解酶候选酶进行了鉴定和分析。本研究发现经过EA预处理去除玉米秸秆中的碱木质素,能够提高大约7-10%的单糖(葡萄糖/木糖)得率。实现了六个糖苷水解酶(CBHⅠ,CBHⅡ,EGⅠ,EX,βX和βG)对EA预处理的玉米秸秆的高效水解,其中葡聚糖水解率达到97.5%,木聚糖水解率达到50.6%(30 mg/g)。找到了六个糖苷水解酶对EA预处理玉米秸秆(EA-CS(-))中葡聚糖水解的最佳酶比例,在三种不同总酶添加量(7.5,15,30 mg/g)下的最佳比例分别为:CBH Ⅰ,27.3-28.2%,CBH Ⅱ,17.3-22.2%,EG Ⅰ,27.0-33.5%,EX,9.1-16.1%,βX,7.1-12.3%,βG,0.5-5.0%。发现了草酸青霉EU2106粗酶液对EA玉米秸秆中木聚糖的水解效率高达86.5%。本研究还鉴定了高效水解AFEX玉米秸秆高固体含量酶解液中累积的难降解寡糖的五个关键糖苷水解酶。包括β-葡萄糖苷酶(βG),β-木糖苷酶(βX),L-阿拉伯呋喃糖(a-L-Arabinofuranosidase,αAF),α-葡萄糖醛酸酶(α-Glucuronidase,αGlu),β-半乳糖苷酶(β-Galactosidase,βGal)。五个关键酶对难降解寡糖总糖水解率达到58.9%(60 mg/g)。还发现在五个关键酶中添加果胶酶(βG/βX/Pectinase),可以将难降解寡糖的水解率提高到77.7%。通过对果胶酶的蛋白组学检测,发现了一个包含172个糖苷水解酶的候选酶库。其中的一些糖苷水解酶能在五个关键酶的基础上进一步将难降解寡糖的水解率提高18.8%。本研究发现了碱木质素对六个糖苷水解酶单个酶及不同酶组合的水解活性表现出的不同程度的抑制作用,在六个糖苷水解酶核心酶中受碱木质素抑制程度最大的酶为内切葡聚糖酶(EG Ⅰ)。发现了碱木质素对纤维素酶的抑制作用比半纤维素酶更强,该结论还适用于草酸青霉,碱木质素对草酸青霉EU2106粗酶液中纤维素酶的抑制作用同样比半纤维素酶更强。碱木质素对六个糖苷水解酶核心酶酶活的抑制程度,在Ⅰ型纤维素(Avicel)的水解过程中比在Ⅲ型纤维素(EA-CS)的水解过程中抑制更为显著。本研究鉴定了对AFEX玉米秸秆的高固体含量酶解液中累积的难降解寡糖有水解活性的五个关键酶(βG,βX,aAF,aGlu,βGal)。糖组分析结果表明,该寡糖中主要结构为葡糖醛酸基取代木聚糖(glucuronic-acid substituted-xylan)和果胶-阿拉伯半乳聚糖(pectic-arabinogalactan),寡糖样品中主要的寡糖结构和本研究鉴定的五种关键糖苷水解酶的水解活性具有高度的相关性。