近年来不断增长的生物燃料对粮食作物的需求导致食品价格持续攀升，亟需以非粮碳源软性生物质（如稻草、麦秆、甘蔗渣、稻壳、棉花、竹子、纸、玉米芯或其他废弃物等）为原料生产乙醇的方法。当前对富含纤维素和半纤维素生物质预处理的方法包括酸处理或超临界处
近年来不断增长的生物燃料对粮食作物的需求导致食品价格持续攀升，亟需以非粮碳源软性生物质（如稻草、麦秆、甘蔗渣、稻壳、棉花、竹子、纸、玉米芯或其他废弃物等）为原料生产乙醇的方法。当前对富含纤维素和半纤维素生物质预处理的方法包括酸处理或超临界处理方法，传统的从纤维素材料生产葡萄糖的方法包括酸糖化方法和酶糖化方法两种。
就酸糖化方法而言，需要稀酸在高温条件下或利用浓硫酸对纤维素材料进行糖化作用，然而，不论哪种酸糖化方法，纤维素原料都需经历严格条件的水解，导致葡萄糖的等级下降，糖化的产率仅为50%左右。葡萄糖降解的产品还需被移除糖化溶液中，否则将会对糖化溶液的利用带来影响。
同时，酶糖化方法的反应条件温和，糖化反应速率低，耗时长。此外，这种方法需要大量的酶，而酶成本问题又是酶糖化方法广泛应用所面临的难题之一。
美国专利和商标局最新授权给日本关西化学工程有限公司（Kansai Chemical Engineering Co., Ltd）的专利号为US8574911的专利致力于修饰那些本不具备利用纤维素和半纤维素进行发酵的微生物，利用生物工程技术实现从非食用碳源（如纤维素）直接发酵生产乙醇的方法。在该专利方法中将生物工程技术与细胞表面展示技术联合应用，例如，通过细胞表面展示技术生产一组纤维素酶，尽管酿酒酵母不能代谢木糖，但通过表面展示来自里氏木霉的木聚糖酶和来自米曲霉的β木糖酶，表达来自木糖发酵酵母的木糖还原酶（XR）和木糖醇脱氢酶（XDH），以及来自酿酒酵母的木酮糖激酶（XK），这样，酵母则获得了从桦木木聚糖生产乙醇的能力。
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