南京工业大学生物质转化为高价值化学品研究获进展

近日，南京工业大学研究团队通过设计不同功能互补的人工双菌共培养体系，将玉米芯、秸秆等生物质转化为燃料丁醇、琥珀酸等生物燃料和化学品。

我国每年产生十几亿吨玉米芯、秸秆等农业废弃物，由于其结构复杂，难以实现有效降解和利用。目前国际上普遍是将木质纤维素进行预处理后再进行生物转化，成本较高；或者通过基因工程改造单个菌株实现木质纤维素降解和合成化学品，该工艺易导致菌株代谢负荷过重、木质纤维素降解转化效率低等问题。

该研究团队通过设计和构建人工双菌共培养体系，实现两个菌株相互协作，其中一个菌株负责将木质纤维素水解成单糖，另一个菌株负责将单糖转化为琥珀酸，从而实现了从木质纤维素直接得到较高产量的琥珀酸。这一研究成果可将难以降解的玉米芯转化为琥珀酸，琥珀酸用于合成生物可降解塑料，同时也可用作食品添加剂、防腐剂、解毒剂和用于合成镇静剂、止血药、抗生素等。

基于同样的设计原理，该研究团队通过从自然界天然降解木质纤维素的菌群中筛选、鉴定了两种核心功能菌株，并构建一个功能互补的人工双菌体系，实现了直接利用木质纤维素合成燃料丁醇。

[中国石化有机原料科技情报中心站供稿]