油菜（Brassica napus）是重要的油料作物,其秸秆是丰富的生物质资源,可降解转化为纤维乙醇和生物化学产品。秸秆纤维乙醇生化转化涉及三个主要过程:物理化学预处理致细胞壁解聚、木质纤维素酶解产糖和酵母发酵产醇。然而,木质纤维素的抗降解屏障导致生物乙醇转化工艺成本高而难于商业化生产,同时残留大量化学等废弃物而可能产生第二次环境污染。因此,优化生物质降解转化技术、并解析油菜秸秆高效酶解产糖产醇的机制具有重要理论意义与应用价值。基于前期相关研究结果,本研究选择三份细胞壁组成具有代表性的甘蓝型油菜秸秆,利用汽爆、汽爆-化学（酸、碱）两步法预处理,测定生物质酶解产糖产醇效率,解析预处理后细胞壁组分的解聚、关键结构因子的改良、木质纤维素孔隙度和表面可及性的提高以及酶解过程中表面活性剂减少木质素对纤维素酶的吸附,旨在探明油菜秸秆生物质高效降解转化为乙醇的机制。主要结果如下:1.利用绿色汽爆预处理,可提取62%左右的半纤维素和全部果胶,使纤维素聚合度降低18%-29%,生物质孔隙度增加34%-43%,纤维素表面可及性提高1.4-1.7倍。2.利用6%H₂SO₄预处理汽爆材料（汽爆-酸两步法）,可提取80%以上半纤维素,同时可除掉部分非晶体纤维素,导致纤维素聚合度和表面可及性最低,但生物质孔隙度增幅最多,达41%-57%。3.利用绿色温和的5%Ca O预处理汽爆材料（汽爆-碱两步法）,可提取33%-42%的木质素,导致纤维素聚合度降低25%-32%,生物质孔隙度增加32%-53%,纤维素表面可及性提高1.2-1.4倍。4.添加表面活性剂（1%Tween-80）于生物质酶解过程中,可大幅减弱木质素对纤维素多种降解酶的吸附作用,从而大幅提高酶解产糖效率。5.通过不同预处理,三种油菜秸秆生物质酶解产糖产醇效率呈明显差异;其中Bn13秸秆材料经过汽爆-碱两步法预处理,纤维素可被完全降解,致乙醇产量达20.5%（%干物重）和糖醇转化率为93%,该乙醇产量超过了文献所报道的普通油菜秸秆乙醇最高值。综上所述,本研究最后提出了油菜秸秆高效降解转化的模型,即通过绿色预处理去除大量半纤维素和木质素,可以特异降低纤维素聚合度和结晶度,从而大幅提高生物质孔隙度和纤维素表面可及性,再结合表面活性剂阻抑木质素吸附纤维素酶,致使油菜秸秆生物质可完全降解,并转化为最高产量的生物乙醇。故该模型不仅从理论上解析了木质纤维素高效酶解产糖产醇的机制,还从应用上提供了一条绿色、低成本降解转化优质油菜秸秆的新途径,亦为其它作物秸秆高效综合利用提供了绿色环保的新策略。