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  生物活性物質具有良好的生物相容性、化學穩定性和加工性能，可廣泛應用于生物醫學和組織工程領域。天然生物活性化合物因其可再生、環境友好和可生物降解等特性而受到越來越多的關注。木質素是由愈創木基丙烷、紫丁香基丙烷和對羥基苯基丙烷組成的結構復雜的無定形生物大分子。木質素豐富的官能團賦予其獨特的結構和生物活性。

  近日，南京林業大學金永燦教授團隊綜述了木質素（包括原本木質素、分離木質素、木質素衍生物和小分子木質素）的生物活性和相關應用，系統總結了木質素生物活性與其結構的相關性以及木質素及其衍生物作為生物活性物質在生物醫學、農業、生物質轉化等方面的研究進展與應用潛力。

  木質素的抗菌作用與其酚羥基和甲氧基密切相關。木質素復合材料因其抗菌、無毒、吸水性好等優點被廣泛應用于傷口敷料中。木質素的引入可有效改善水凝膠的機械強度、蛋白質吸附能力和傷口環境調節能力。如在小鼠創面模型中，木質素-殼聚糖-聚乙烯醇復合水凝膠不僅保持了濕潤的愈合環境，而且能顯著促進細胞生長和遷移，促進創面愈合。

  木質素不僅可以調節植物生長的原木質素含量，還具有類似腐殖質的促進植物生長的生物活性，這與木質素的結構有關。在此基礎上制備的生物活性木質素地膜不僅能保持土壤水分，而且能促進植物生長。制漿廢液中提取的工業木質素經尿素和甲醛交聯改性后可制備新型固沙材料，用于荒漠化防治具有防風固沙與促進植被恢復的雙重效果。

  水溶性木質素具有促進木質纖維素底物酶水解的功效，如在酶水解體系中添加磺化木質素可降低底物木質素對纖維素酶的非生產性吸附，從而顯著提高木質纖維原料的酶水解糖化效率。

  盡管木質素的生物潛力近年來已成為研究熱點，但木質素結構的復雜性限制了其在生物醫學、食品等領域的應用，如木質素在人體內的作用機制和代謝途徑還有待進一步探討。同時，木質素在農林領域作為生長調節劑的結構-活性關系還有待深入研究。

  文章第一作者為南京林業大學輕工技術與工程學科碩士研究生疏凡。該工作得到國家自然科學基金重點項目（31730106）的資助。

  論文信息：

  Biological Activities and Emerging Roles of Lignin and Lignin-Based Products─A Review

  Fan Shu, Bo Jiang, Yufeng Yuan, Mohan Li, Wenjuan Wu,* Yongcan Jin,* and Huining Xiao

  https://doi.org/10.1021/acs.biomac.1c00805