木质纤维素生物质是一种丰富且可再生的资源，可用于可持续生产生物燃料和生化产品[1]。然而，由于其植物细胞壁的固有抗性（主要由纤维素、半纤维素和木质素组成的复杂基质引起[2]），其高效利用受到限制。其中，木质素由于其结构刚性以及对纤维素酶的非生产性吸附作用，在限制酶解性方面起着关键作用[3,4]。因此，开发既能提高生物质可利用性又能调节木质素结构的有效预处理策略对于提高糖化效率至关重要[5]。
近年来，提出了多种预处理方法，如稀酸、碱性、水热和蒸汽爆炸等，这些方法虽然能够破坏生物质结构，但常常存在能耗高、产生抑制性化合物或化学消耗量大的缺点。物理化学方法，特别是膨胀法，可以通过进料螺杆、秸秆与机器内壁之间的高摩擦、挤压和剪切作用破坏细胞壁的紧密结构，从而提供额外的热量和能量[6]。该方法不仅能耗低且可连续操作，还易于扩大生产规模[7]。尽管膨胀法有利于增加孔隙率和提高酶的渗透性[8,9]，但对木质素解聚的影响有限。因此，将膨胀法与其他方法结合使用为更高效的生物质分解提供了有前景的途径。
碱性处理可以有效破坏半纤维素和木质素之间的酯键，从而去除α-O-4和β-O-4键，实现木质素和半纤维素的分离[10,11]，其中NaOH是最常用的碱性物质[12,13]。然而，致密的细胞壁结构通常需要更长的处理时间或更高的浓度作为补偿，这也会导致多糖的过度损失。生物预处理方法，如白腐真菌，具有选择性降解木质素的特点，并能通过分泌木质素降解酶和活性物质来改变木质素的芳香结构[14,15]。尽管有这些优势，单独使用生物预处理通常进展缓慢，可能无法充分提高纤维素的可利用性以满足工业需求[16,17]。然而，大多数单一预处理方法存在脱木质素不完全、碳水化合物损失过多或处理时间过长的问题。此外，顺序预处理过程中木质素的结构变化尚不完全清楚，尤其是这些变化如何影响后续的酶解过程。
新的多阶段预处理工艺允许使用较温和的化学环境，并显著提高酶法糖化的效率[18,19]。研究还表明，结合使用Pleurotus eryngii和A/O预处理后，酶解产生的还原糖产量比单独处理样品高出1.10–1.29倍[20]，李、刘、贾和余[17]的研究表明，真菌预处理可以增强深共晶溶剂的脱木质素效果。木质素的逐步降解和重新分布不仅影响纤维素的暴露和孔结构，还直接决定了后续酶解的可利用性和效率。在各种白腐真菌中，Irpex lacteus（IL）因其选择性的脱木质素行为和以MnP为主的木质素降解系统而受到越来越多的关注，这种系统能够在有限的碳水化合物损失下实现高效的木质素改性[[21], [22], [23]]。这些特性使得IL特别适合用于顺序生物-碱性预处理，其中需要的是木质素结构的改变而非广泛的碳水化合物降解。因此，我们提出了一种新的顺序膨胀-生物-碱性预处理方法用于玉米秸秆（CS）。该组合工艺旨在整合各步骤的优势：膨胀促进结构松弛，有利于白腐真菌的定殖和选择性木质素改性，而温和的碱性处理则用于去除残留木质素。研究了木质纤维素成分和糖化速率，以及在真实酶解系统中的酶失活情况。此外，从碱性滤液中分离出木质素组分，并系统地表征了结构变化，揭示了协同预处理对木质素结构的调控作用，为木质纤维素生物转化的联合预处理策略提供了新的见解，并为提高生物精炼应用中的生物质利用效率提供了实用途径。
