全球粮食和饲料资源之间日益激烈的竞争加剧了对非谷物替代品的寻找，以缓解豆粕（SBM）的战略短缺（Beriso et al., 2026; Hussain et al., 2025）。在循环生物经济的背景下，食品加工副产品的可持续升级利用代表了一种极具前景的策略（Heng et al., 2025）。醋渣（VR）在亚洲及全球广泛生产，仅中国每年就产生超过 300 万吨，代表了一种严重未充分利用的具有显著营养潜力的木质纤维素资源（Li et al., 2025; Lu et al., 2025）。然而，其高浓度的顽固性聚合物，特别是纤维素（23–35%）、半纤维素（16–40%）和木质素（9–25%）（Liu et al., 2025），形成了一层结晶木质纤维素屏障，严重阻碍了酶的可及性，并限制了其作为牲畜饲料的直接生物消化性（Zhu et al., 2023）。
尽管微生物发酵是一种可持续的木质纤维素和农业废物生物降解策略（Azizi et al., 2026），但单菌株系统仍然存在动力学限制。例如，特定的野生型分离株表现出局部纤维素酶活性。研究发现解淀粉芽孢杆菌（Bacillus pumilus）SL8 分泌大量木聚糖酶和纤维二糖酶，以有效降解玉米皮（Dar et al., 2022），且菌株 JZ2 在优化条件下达到 4.625 U/mL 的纤维素酶活性（Luo et al., 2023）。为了克服单菌株系统的局限性，微生物群群的构建提供了必要的代谢互补性（Wang et al., 2026）。共发酵系统成功降解了各种生物质。例如，Cochliobolus kusanoi 和 Aspergillus puulaauensis 复合菌改善了茶渣降解（Si et al., 2022），而白蚁来源的细菌菌群分别降低了柳木锯末的纤维素和木质素含量 63% 和 28%（Ali et al., 2023）。然而，这些野生型菌群实现的总粗纤维降解效率仍然不足，推动了对更强效菌株增强策略的需求。
诱变是上调工业菌株酶合成的关键策略。紫外（UV）照射和甲基磺酸乙酯（EMS）由于其高突变频率和实用性被广泛使用（Singh et al., 2024）。例如，结合 UV 和大气室温等离子体（ARTP）诱变产生的突变菌株表现出木质素降解效率提高 16.18% 且遗传稳定性增强（Sun et al., 2024）。然而，这种结构顽固性的有效拆解受到发酵过程中深刻的产物反馈抑制的严重限制，这会使纤维素酶迅速失活（Xie et al., 2022; Yang et al., 2026）。克服这一生物学瓶颈需要一个具有深度代谢互补性的菌群（Bibi et al., 2025）。因此，本研究旨在构建一个纤维素分解菌群，通过将紫外诱变的纤维素分解菌株（A. niger 和 Bacillus sp.）与糖同化酵母（C. utilis）整合在一起，其中抑制性副产物的持续消耗解锁了 VR 基质的持续降解。通过将这种协同多菌株系统与响应面法（RSM）耦合以优化关键操作参数（接种量、发酵时间和固液比），本研究建立了一个高度稳健的醋渣生物转化过程（Kim et al., 2023）。为了验证该过程在降解顽固纤维结构方面的有效性，使用了扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线衍射（XRD）以观察形态破坏并监测纤维素结晶度的变化。此外，测定了发酵前后粗纤维和粗蛋白含量的变化。结合体外消化率评估，这些评估旨在确定生物转化产品用于动物饲料应用的潜力。
尽管以前的研究强调了共发酵的宏观效益，但控制这些复杂群群的生化机制在很大程度上仍未解决。因此，本研究利用代谢途径图谱提出了这种代谢互补性的推断机制。最终，这项工作为将食品工业废物生物转化为高质量、高附加值的生物资源提供了理论和实践基础（Fernandes et al., 2026）。
