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为解决工业微生物发酵原料成本高的问题，研究人员开展利用糠醛渣（FFR）经整合生物糖化（CBS）和发酵生产二十二碳六烯酸（DHA）的研究。结果实现脂质和 DHA 滴度分别为 45.10 g L?1和 16.87 g L?1 ，有成本优势和环境效益。
在工业微生物发酵领域，成本问题一直是制约其发展的 “拦路虎”。其中，原材料成本，尤其是碳源成本的不断攀升，严重限制了产业的扩张和可持续发展。传统的微生物发酵常依赖葡萄糖等昂贵的碳源，不仅成本高，还面临资源有限的问题。与此同时，大量的农业废弃物却被闲置或低效利用，造成了资源的浪费。比如糠醛渣（FFR），作为农业生物质生产糠醛后的废弃物，在中国每年产量高达 2300 万吨，它富含纤维素，却一直没有得到充分的价值挖掘。
在这样的背景下，为了开辟新的低成本原料途径，实现资源的高效利用，国内研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们致力于利用 FFR，通过整合生物糖化（CBS）和单细胞油（SCO）发酵技术，来生产高附加值的二十二碳六烯酸（DHA）。这项研究成果发表在《Bioresource Technology》上，为相关领域带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，采用经基因工程改造的热纤梭菌（Clostridium thermocellum）ΔpyrF::p2638 - BGL 菌株作为全细胞生物催化剂，对预处理后的 FFR 进行糖化；接着，利用保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心的奥奇普奇藻（Aurantiochytrium）sp. SD116 进行 DHA 发酵；同时，对 FFR 原料进行氨预处理，并对糖化过程和发酵过程进行评估 。
菌株和培养
研究选用了已构建的热纤梭菌（Clostridium thermocellum）ΔpyrF::p2638 - BGL 菌株用于预处理 FFR 的糖化，该菌株在以 5 g L?1微晶纤维素（Avicel，PH101）为碳源的 GS - 2 培养基中，58°C 厌氧培养。奥奇普奇藻（Aurantiochytrium）sp. SD116 则用于 DHA 油脂生产，在有氧条件下培养。通过对这两种菌株的培养条件优化，为后续实验奠定基础。
糖化过程评估
实验所用 FFR 来源于酸处理后的玉米芯。经氨预处理后，FFR 的木质素含量从 17.3% 降至 10.9%，木聚糖未被检测到，而葡聚糖含量相对稳定。这表明氨预处理能有效去除非纤维素成分，提高 FFR 糖化的可利用性，为后续发酵提供更优质的原料。
发酵过程及结果
研究人员以 CBS 水解产物为底物，添加海盐和氨进行补料分批发酵，无需额外添加其他营养物质。最终，成功实现脂质滴度达到 45.10 g L?1 ，DHA 滴度达到 16.87 g L?1 ，并且初始 FFR 的 12.6%（w/w）被转化为 DHA 油脂。这一成果意味着 FFR 作为低成本原料生产 DHA 具备可行性，为降低 DHA 生产成本提供了新途径。
研究结论表明，木质纤维素生物质有望替代葡萄糖成为工业发酵中的非粮碳源。通过开发的集成工艺，利用 FFR 废弃物成功生产出高价值的 DHA，整体转化率达到 12.6%。该研究不仅在技术上实现了创新，将废弃的 FFR 转化为高附加值的产品，还在经济和环境层面具有重要意义。从经济角度看，降低了 DHA 生产的原料成本，提高了产业竞争力；从环境角度讲，减少了农业废弃物的排放，促进了资源的循环利用。这项研究为水生和动物饲料领域的 DHA 生产提供了新的方向，为工业微生物发酵行业的可持续发展开辟了新道路，具有广阔的应用前景。
