近日，南京工業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過設(shè)計不同功能互補(bǔ)的人工雙菌共培養(yǎng)體系，將玉米芯、秸稈等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料丁醇、琥珀酸等生物燃料和化學(xué)品。

我國每年產(chǎn)生十幾億噸玉米芯、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)有效降解和利用。目前國際上普遍是將木質(zhì)纖維素進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，成本較高；或者通過基因工程改造單個菌株實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素降解和合成化學(xué)品，該工藝易導(dǎo)致菌株代謝負(fù)荷過重、木質(zhì)纖維素降解轉(zhuǎn)化效率低等問題。

該研究團(tuán)隊(duì)通過設(shè)計和構(gòu)建人工雙菌共培養(yǎng)體系，實(shí)現(xiàn)兩個菌株相互協(xié)作，其中一個菌株負(fù)責(zé)將木質(zhì)纖維素水解成單糖，另一個菌株負(fù)責(zé)將單糖轉(zhuǎn)化為琥珀酸，從而實(shí)現(xiàn)了從木質(zhì)纖維素直接得到較高產(chǎn)量的琥珀酸。這一研究成果可將難以降解的玉米芯轉(zhuǎn)化為琥珀酸，琥珀酸用于合成生物可降解塑料，同時也可用作食品添加劑、防腐劑、解毒劑和用于合成鎮(zhèn)靜劑、止血藥、抗生素等。

基于同樣的設(shè)計原理，該研究團(tuán)隊(duì)通過從自然界天然降解木質(zhì)纖維素的菌群中篩選、鑒定了兩種核心功能菌株，并構(gòu)建一個功能互補(bǔ)的人工雙菌體系，實(shí)現(xiàn)了直接利用木質(zhì)纖維素合成燃料丁醇。

[中國石化有機(jī)原料科技情報中心站供稿]