El pretratamiento de la biomasa lignocelulósica sigue siendo el principal obstáculo para el uso rentable de este tipo de biomasa en biorefinerías. El desafío radica en la recalcitrancia del complejo lignina-carbohidrato al pretratamiento, especialmente en la dificultad para eliminar la lignina y acceder a los carbohidratos (celulosa y hemicelulosa). Este estudio tuvo dos objetivos: (i) investigar el efecto de la extrusión reactiva en la biomasa lignocelulósica en términos de porcentaje de delignificación y las características estructurales de los extrudados resultantes, y (ii) proponer un nuevo enfoque de pretratamiento que involucre la tecnología de extrusión basado en los resultados del primer objetivo. Se utilizaron dos tipos de biomasa: residuo agrícola (tallos de maíz) y residuo forestal (astillas de abeto negro). Al optimizar las condiciones de extrusión a través del análisis de superficie de respuesta (RSA), los porcentajes de delignificación mejoraron significativamente. Para los tallos de maíz, el rendimiento de delignificación aumentó del 2.3% al 27.4%, mientras que aumentó del 1% al 25.3% para las astillas de abeto negro. Los porcentajes más altos se lograron sin el uso de hidróxido de sodio y para temperaturas por debajo de 65 grados Celsius. Además, los extrudados optimizados exhibieron importantes cambios estructurales sin ninguna formación de p-cresol, furfural y 5-hidroximetilfurfural (HMF) (enzimas y compuestos inhibidores del crecimiento microbiano). Sin embargo, se detectó ácido acético en el extrudado de tallos de maíz. Los cambios estructurales incluyeron la desorganización de los grupos funcionales más recalcitrantes, la reducción de los tamaños de partículas, el aumento de las áreas de superficie específicas y la aparición de rugosidad microscópica en las partículas. Analizar todos los datos llevó a proponer un nuevo enfoque prometedor para el pretratamiento de biomasa lignocelulósica. Este enfoque implica combinar la extrusión y la biodelignificación con hongos de pudrición blanca para mejorar la hidrólisis enzimática de los carbohidratos.