最近，日本神户大学的近藤昭彦教授团队首次利用二维核磁共振技术阐明了稻草中的化学成分，及其在稀酸处理前后的变化。这项研究成果对利用稻草作为生物燃料制取乙醇具有重要的指导意义。

生物质燃料具有环境友好、可再生的优点，是未来解决化石燃料危机的重要途径。生物质燃料最原始和传统的利用方式是直接燃烧，但这是一种高污染、低利用率的利用方式。要实现对生物质燃料清洁、高效、大规模的利用，需要采用特定的工艺将其转化成可以直接燃烧的清洁燃料——乙醇。稻草是一种来源最为丰富、应用前景最广阔的生物质燃料。稻草的化学成分复杂，主要包括木质素、纤维素、半纤维素、淀粉等等，目前最高效和廉价的工艺是：先对稻草用烯酸处理，再用酶法水解得到总单糖，最后用微生物发酵方法将单糖分解成醇。为了提高稻草制取醇类的效率，并选取最为高效的稻草品种，有必要对稻草在处理过程中的化学成分的变化进行解析和阐明。

研究者用烯酸水解法处理了13个品种的水稻稻草，得到两部分产物：一部分是酸不溶性固体，另一部分是液体水解产物。研究者采用一种叫做二维¹H-¹³C异核单量子相关核磁共振（2D-¹H-¹³C-HSQC-NMR）的技术分析了两部分产物中的化学组成。结果表明，在酸不溶性固体中，包含了木质素的芳香链部分和纤维素，而淀粉、木质素的脂肪链部分和半纤维素则被烯酸水解除去。对酸不溶性固体中的纤维素进行酶催化水解制备葡萄糖，发现十三种稻草品种所得收率基本相当。在液体水解产物中，则鉴定出葡萄糖、木糖、呋喃甲醛、5-羟甲基呋喃甲醛（5-HMF）以及甲酸五种产物，其中前两者是生物发酵制备乙醇燃料的底物，而后三者则对生物发酵的过程有抑制作用。对比十三个稻草品种发现，葡萄糖和木糖的含量呈负相关，而和5-HMF及甲酸的含量呈正相关。这表明，液体水解物中的5-HMF和甲酸主要来自于葡萄糖，而葡萄糖则主要来自于稻草中淀粉的水解，部分来自于纤维素的水解。这提示研究者在今后用于制取生物燃料的稻草种类的选取上，淀粉的含量是一个重要的考察因素。

该研究成果发表在著名学术杂志PLOSONE上。该成果可望被用于进一步优化生物质燃料制取工艺，以应对日益严峻的化石能源危机。