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科技日報記者 宋迎迎 通訊員 劉亞君 張躍冬
6月8日，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了以農業廢棄生物質為原料生產乳酸的新方法，通過基于高溫厭氧全細胞催化的整合協作發酵，實現了木質纖維素基L-乳酸的生產。該成果于6月7日在線發表于環境科學期刊《環境管理雜志》。
一直以來，乳酸大規模生物合成依賴于葡萄糖、淀粉等糧食碳源。我國經濟的快速發展及“雙碳”目標的提出，對乳酸等大宗化學品的低成本生產提出了新的要求。木質纖維素的非糧碳源化兼具減碳、環保等優勢，但其依賴于木質纖維素到可發酵糖的高效轉化。
研究團隊面向我國建立自主、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下游微藻、酵母、細菌發酵相結合，并已被應用于木質纖維素基普魯蘭多糖的生產，證明了實現木質纖維素生物質高值轉化的可行性。
在前期研究基礎上，研究團隊進一步篩選和分離了一株與CBS條件匹配的高溫乳酸生產細菌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細胞即可實現乳酸的發酵生產，無須中間滅菌、補充營養物或調節發酵條件，進而成功實現了兩個全細胞催化過程的一體化整合，實現了高光學純度（99.5%）、高產量（51.36g/L）和高收率（0.74g/g生物量）的木質纖維素基乳酸生產。
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