利用Paecilomyces variotii FN89高效降解木质纤维素抑制剂的潜力评估、生物炼制路线设计及分子机制解析

来自国内的研究人员针对木质纤维素生物炼制过程中抑制剂的毒性问题，开展了关于Paecilomyces variotii FN89菌株的降解能力研究。该真菌可高效降解糠醛(1.5 g/L)、5-羟甲基糠醛(4 g/L)等六种典型抑制剂，并在低溶氧条件下实现高粘度水解液和固体生物质的同步脱毒。研究建立了两种生物炼制工艺链，使纤维素乳酸产量突破100 g/L（25%固含量小麦秸秆），并通过转录组分析揭示了TCA循环增强等关键代谢调控机制，为木质纤维素生物炼制提供了新型高效脱毒菌种和理论基础。

　　

近期研究发现，一株名为Paecilomyces variotii FN89的中温型丝状真菌展现出惊人的木质纤维素抑制剂降解能力。这个微生物界的"清道夫"能高效分解包括糠醛(furfural, 1.5 g/L)、5-羟甲基糠醛(HMF, 4 g/L)、乙酸(acetic acid, 4 g/L)在内的六种典型毒性物质，甚至在低溶氧环境下也能大显身手。研究人员巧妙设计了两条生物炼制工艺链，让这个真菌"清洁工"直接处理高粘度水解液或固体生物质，既不需要额外添加营养，又能完美保护可发酵糖分。最终从25%固含量的小麦秸秆中获得了超过100 g/L的纤维素乳酸产量，创下新纪录。

更精彩的是，科学家们通过转录组测序揭开了FN89的代谢奥秘：当遭遇混合抑制剂时，这个聪明的真菌会主动抑制糖酵解途径(glycolysis)和磷酸戊糖途径(PPP)，同时大幅激活三羧酸循环(TCA cycle)，就像开启了"涡轮增压"模式，既确保毒性中间产物的彻底降解，又为细胞提供了充足能量。这项研究不仅为木质纤维素生物炼制送来了一个"全能型"脱毒专家，更首次系统揭示了Paecilomyces variotii应对抑制剂胁迫的分子策略，为开发下一代生物炼制技术提供了重要理论支撑。