D-阿洛酮糖是一种在自然界中极为稀有且价格昂贵的糖类，而其热量仅为蔗糖的0.3%，因此对于肥胖和糖尿病患者而言，它是一种理想的蔗糖替代品。农业废弃物中纤维素酶解后会生成大量葡萄糖，这使利用廉价农业废弃物制备高附加值D-阿洛酮糖成为一种途径。然而农业废弃物结构非常复杂，除了纤维素外，还含有大量的半纤维素；而半纤维素的存在一方面会制约纤维素的酶解。另一方面其降解产物会加剧后期D-阿洛酮糖的分离纯化难度。因此，移除农业废弃物中的半纤维素是制备高纯度D-阿洛酮糖的关键。

利用玉米秸秆生产D-阿洛酮糖流程图。论文作者供图

陕西省生物农业研究所农业生物技术研究中心团队研发过氯化铵预处理新方法，成功去除玉米秸秆中约97%半纤维素的同时，还打破了农业废弃物细胞壁结构，显著提高了纤维素多糖的生物转化效率。随后，他们利用葡萄糖异构酶和阿洛酮糖异构酶将纤维素降解产物定向转化为高附加值的D-阿洛酮糖。另外，该团队进一步通过离子交换树脂脱盐、分离纯化、冷冻干燥等工艺步骤，最终得到了纯度高达99.4%的D-阿洛酮糖。

上述相关成果内容刊发于新出版的环境科学领域的国际期刊《清洁生产杂志》上。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.140717