《Fermentation》：Coupled Black Soldier Fly Larvae Processing and Anaerobic Digestion Technologies for Enhanced Vacuum Blackwater Treatment and Resource Recovery: A Review
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本综述系统评价了复合微生物接种剂固态发酵绿枣秸秆(Ziziphus mauritiana Lam.)的创新工艺。研究通过多组学联用技术(宏基因组/代谢组)揭示发酵过程显著提升粗蛋白含量，降低中性洗涤纤维(NDF)/酸性洗涤纤维(ADF)，并重塑微生物群落结构(Pseudomonadota/Basidiomycota优势菌群)，促进活性肽/多不饱和脂肪酸等有益代谢物积累，为农业废弃物高值化利用提供理论依据。
引言
绿枣（Ziziphus mauritiana Lam.）作为中国南方特色经济果树，采果后修剪产生大量秸秆资源。传统焚烧处理方式不仅污染环境，更造成资源浪费。针对绿枣秸秆木质素含量高、营养利用率低的特点，本研究采用复合微生物接种剂（含植物乳杆菌Lactobacillus plantarum PC-1、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis PC-2等5株菌）进行固态发酵，通过多组学技术系统解析发酵过程中营养组分、微生物生态及代谢网络的动态变化。
材料与方法
实验以80目绿枣秸秆粉末为基质，接种15%(w/v)复合菌剂，37°C发酵4天。采用凯氏定氮法测定粗蛋白，范氏纤维分析法检测NDF、ADF等指标。通过Illumina HiSeq平台进行宏基因组测序，使用MEGAHIT进行序列组装，基于NR、KEGG等数据库进行功能注释。非靶向代谢组学采用UPLC-Q ExactiveTMHF-X系统，以80%甲醇提取代谢物，通过PCA、PLS-DA等多元统计识别差异代谢物。
结果与分析
营养品质提升方面，发酵组粗蛋白含量显著增加（Padj< 0.05），NDF、ADF和纤维素含量显著降低，而酸洗涤木质素(ADL)和半纤维素无显著变化。宏基因组数据显示发酵后微生物α多样性（Chao1/Shannon指数）显著降低，β多样性分析显示CK组与T组沿PC1轴（方差解释率41.76%）明显分离。
微生物群落重构表现为细菌门水平Pseudomonadota相对丰度从90.82%升至97.01%，其中克雷伯菌属Klebsiella（24.44%→30.88%）和肠杆菌属Enterobacter（20.26%→29.97%）显著富集；真菌中Basidiomycota丰度从4.14%升至8.10%，星团菌属Astraeus从1.71%增至4.84%。功能注释显示CAZy酶系中糖苷水解酶(GH)、碳水化合物酯酶(CE)等家族保持稳定，KEGG注释发现ABC转运蛋白、淀粉蔗糖代谢通路显著富集（P < 1.35×10?6）。值得注意的是，发酵后抗生素抗性基因(ARGs)如多重耐药基因mdtK、rifamycin耐药基因rpoB丰度降低，毒力因子(VFs)中鞭毛蛋白flgG等基因表达下降。
代谢组学鉴定到5499种代谢物，筛选出1176种差异代谢物（616种上调，560种下调）。脂质分子中花生四烯酸、二十二碳六烯酸(DHA)及人参皂苷Rh2等多不饱和脂肪酸和甾体含量上升；有机酸及衍生物中亮氨酰脯氨酸、γ-谷氨酰肽等小分子肽显著积累；黄酮类化合物如槲皮素、山奈酚等苷元形式增加，而糖苷形式减少。相关性网络分析揭示Klebsiella michiganensis与L-缬氨酸（r = 0.963）、Enterobacter mori与甘氨酰亮氨酸（r = 0.955）呈显著正相关，Aureobasidium mustum与黄酮苷转化密切关联。
讨论
发酵过程中pH下降（5.40→4.00）可能抑制部分微生物生长，导致α多样性降低。外源添加的芽孢杆菌和乳酸杆菌虽未在终产物中检出，但其初始代谢活动可能通过分泌纤维素酶启动底物降解，为后续Klebsiella等土著菌群爆发创造条件。代谢通路富集表明微生物通过ABC转运蛋白高效摄取养分，同时增强氨基酸生物合成能力，直接提升发酵产物蛋白价值。ARGs和VFs丰度降低提示发酵过程可能增强生物安全性，但需通过动物实验验证。
结论
复合微生物固态发酵通过重塑绿枣秸秆的微生物生态系统（Pseudomonadota/Basidiomycota优势定殖）和代谢网络（激活ABC转运/氨基酸合成通路），实现营养品质提升和功能活性物质协同积累，为农业副产物饲料化利用提供新策略。
