科技日報訊 (記者宋迎迎 通訊員劉亞君 張躍冬)6月13日，科技日報記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所獲悉，該所代謝物組學研究組開發(fā)了以農(nóng)業(yè)廢棄生物質為原料生產(chǎn)乳酸的新方法，通過基于高溫厭氧全細胞催化的整合協(xié)作發(fā)酵，實現(xiàn)了木質纖維素基L-乳酸的生產(chǎn)。相關研究成果近日在線發(fā)表于《環(huán)境管理雜志》。
一直以來，乳酸大規(guī)模生物合成依賴于葡萄糖、淀粉等糧食碳源。我國經(jīng)濟的快速發(fā)展及“雙碳”目標的提出，對乳酸等大宗化學品的低成本生產(chǎn)提出了新的要求。木質纖維素等非糧碳源兼具減碳、環(huán)保等優(yōu)勢，但其依賴于木質纖維素到可發(fā)酵糖的高效轉化。
該研究組面向我國建立自主、高效木質纖維素糖平臺的迫切需求，前期提出了以產(chǎn)纖維小體高溫梭菌為全細胞催化劑的整合生物糖化(CBS)全新技術思路，進而建立了高效非糧糖平臺。CBS技術已被證明可以與微藻、酵母、細菌發(fā)酵相結合，并已被應用于木質纖維素基普魯蘭多糖的生產(chǎn)，證明了其實現(xiàn)木質纖維素生物質高值轉化的可行性。
在前期研究的基礎上，研究組進一步篩選和分離了一株與CBS條件匹配的高溫乳酸生產(chǎn)細菌2H-3，以玉米秸稈、小麥秸稈或木糖渣為底物，通過CBS技術獲得糖化液后，直接接種2H-3細胞即可實現(xiàn)乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)，無須中間滅菌、補充營養(yǎng)物或調節(jié)發(fā)酵條件，進而成功實現(xiàn)了高光學純度(99.5%)、高產(chǎn)量(51.36克/升)和高收率(0.74克/克生物量)的木質纖維素基乳酸生產(chǎn)。(科技日報)