南京工業大學生物質轉化為高價值化學品研究獲進展

近日，南京工業大學研究團隊通過設計不同功能互補的人工雙菌共培養體系，將玉米芯、秸稈等生物質轉化為燃料丁醇、琥珀酸等生物燃料和化學品。

我國每年產生十幾億噸玉米芯、秸稈等農業廢棄物，由于其結構復雜，難以實現有效降解和利用。目前國際上普遍是將木質纖維素進行預處理后再進行生物轉化，成本較高；或者通過基因工程改造單個菌株實現木質纖維素降解和合成化學品，該工藝易導致菌株代謝負荷過重、木質纖維素降解轉化效率低等問題。

該研究團隊通過設計和構建人工雙菌共培養體系，實現兩個菌株相互協作，其中一個菌株負責將木質纖維素水解成單糖，另一個菌株負責將單糖轉化為琥珀酸，從而實現了從木質纖維素直接得到較高產量的琥珀酸。這一研究成果可將難以降解的玉米芯轉化為琥珀酸，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靜劑、止血藥、抗生素等。

基于同樣的設計原理，該研究團隊通過從自然界天然降解木質纖維素的菌群中篩選、鑒定了兩種核心功能菌株，并構建一個功能互補的人工雙菌體系，實現了直接利用木質纖維素合成燃料丁醇。

[中國石化有機原料科技情報中心站供稿]