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为解决耐盐植物（如海滨牵牛（IPC）、灌木碱蓬（SF））生物转化为还原糖及提升抗氧化潜力研究不足的问题，研究人员利用沉积物新芽孢杆菌（Neobacillus sedimentimangrovi）木聚糖酶，对经冻融和 1% H?SO?预处理的耐盐植物进行糖化。发现预处理后还原糖产量提升，且 IPC 糖化残渣抗氧化活性更高，该研究为耐盐植物资源化利用提供新方向。
耐盐植物生物转化的创新探索：从糖化到抗氧化的双重突破
在全球土地盐碱化加剧的背景下，耐盐植物作为一类特殊的生物资源，其蕴含的生物质转化潜力和抗氧化活性逐渐成为研究热点。然而，当前关于耐盐植物通过酶法转化为还原糖并同步提升抗氧化能力的研究尚显匮乏。如何高效破解耐盐植物复杂的细胞壁结构，释放其碳水化合物及生物活性成分，成为开发这类资源的关键科学问题。
为填补这一研究空白，巴基斯坦卡拉奇大学（University of Karachi）等机构的研究人员开展了一项具有创新性的工作。他们聚焦于两种典型耐盐植物 —— 海滨牵牛（Ipomoea pes-caprae, IPC）和灌木碱蓬（Suaeda fruticosa, SF），首次尝试利用从沉积物新芽孢杆菌（Neobacillus sedimentimangrovi）中提取的耐热木聚糖酶（xylanase），对其生物质进行糖化处理，并深入分析糖化前后的结构变化及抗氧化潜力。该研究成果发表于《BMC Biotechnology》，为耐盐植物的高值化利用开辟了新路径。
研究方法与技术路线
研究采用化学（1% H?SO?）与物理（冻融）结合的预处理策略，对 IPC 和 SF 生物质进行处理，以破坏其细胞壁结构，提高酶的可及性。随后利用粗酶液和纯化木聚糖酶进行糖化反应，通过 3,5 - 二硝基水杨酸（DNS）法测定还原糖含量。采用 2,2 - 二苯基 - 1 - 苦基肼（DPPH）自由基清除实验评估糖化残渣的抗氧化活性，并借助扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（NMR）光谱技术，从微观结构和化学组成层面解析预处理及糖化对耐盐植物生物质的影响。
研究结果与分析
预处理与糖化效率
实验表明，预处理方法显著影响还原糖释放。冻融预处理的 SF 经粗木聚糖酶糖化后，还原糖产量达 43 mg?g?1；酸 - 冻融联合预处理的 IPC 经粗酶处理后，还原糖产量最高，为 44 mg?g?1。相比之下，单纯酸预处理未检测到还原糖，可能因酸性条件导致酶失活或底物结构改变。纯化酶的糖化效率低于粗酶，推测粗酶中其他成分可协同增强木聚糖酶活性。
抗氧化活性评估
糖化残渣的 DPPH 清除能力显示，IPC 糖化残渣抗氧化活性显著高于 SF。其中，纯化木聚糖酶处理的 IPC 残渣清除率达 83.9%，是未糖化 IPC 的 1.08 倍。这表明糖化过程可能破坏细胞壁结构，释放更多多酚类抗氧化物质。
结构表征与机制解析
- SEM 观察：未处理样品结构致密，预处理及糖化后样品表面破损、多孔，显示细胞壁被有效降解。
- FTIR 与 NMR 分析：处理后样品中木质素相关峰（如 1538 cm?1 芳香骨架振动）消失，半纤维素特征峰（如 895 cm?1 β- 糖苷键）减弱，证实木聚糖酶选择性降解半纤维素，同时实现脱木素效果，为还原糖释放和抗氧化成分溶出创造条件。
研究结论与意义
本研究首次系统验证了沉积物新芽孢杆菌木聚糖酶在耐盐植物生物质转化中的应用潜力。通过物理 - 化学联合预处理与酶法糖化的协同作用，不仅实现了还原糖的高效释放（最高 23% 糖化率），还显著提升了残渣的抗氧化活性，为 “零浪费” 利用耐盐植物提供了理论依据。
从应用角度看，还原糖可作为生物燃料、食品和医药工业的基础原料，而高抗氧化残渣则可开发为天然抗氧化剂或功能性食品添加剂。此外，该研究揭示的木聚糖酶作用机制，为优化耐盐植物转化工艺提供了关键参数，有望推动盐碱地生物质资源的规模化开发。未来研究可进一步探索预处理工艺的放大效应、糖化产物的组分分析及抗氧化成分的具体作用机制，为耐盐植物的产业化应用奠定更坚实的基础。
