橙渣废物的增值转化：转化为L-酪氨酸

《Systems Microbiology and Biomanufacturing》：Waste-to-value conversion of orange waste into l -Tyrosine

　　**摘要**随着可持续生产方法的推广，以减少环境影响和降低对化石资源的依赖，生物制造正受到越来越多的关注。橙皮废物是一种丰富但未被充分利用的生物量，含有可发酵的糖类（葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和甘露糖），以及支持微生物生长的必需营养元素和氨基酸。尽管先前的研究已经证明这种可再生生物量可用于生物制造，但生产规模仍是工业实施面临的关键挑战。这里我们首次展示了仅使用橙皮废物水解物（OWH）作为培养介质和补料，无需额外营养添加，通过谷氨酸棒杆菌生产L-酪氨酸的补料分批发酵。使用经过改造的 AROM3X 菌株（可代谢葡萄糖/木糖），在30%（v/v）OWH的摇瓶培养中实现了(0.46±0.02) g/L的L-酪氨酸滴度。较高的OWH浓度（≥50%）导致生长延迟，可能是由于水解产生的抑制剂所致，而较低的浓度（10%）则因糖类耗竭而导致早期生长停滞。在30% OWH中进行批量操作的2 L生物反应器放大培养，获得了可比的滴度(0.47±0.03) g/L，证实了工艺的可行性并有助于泡沫控制。值得注意的是，转变为以未稀释的OWH作为唯一补料的补料分批策略显著提高了L-酪氨酸产量，达到0.90 g/L。将AROM3X的碳源利用谱扩展至包括阿拉伯糖，在相同条件下进一步将滴度提高至1.06 g/L。这些发现为从食品废物流中进行可持续生物生产奠定了基础。初步技术经济评估表明，提高滴度和增值侧流可改善工业可行性和环境影响。