沼科所在农作物秸秆转化生物燃料工艺技术方面取得进展

我国是秸秆资源最丰富的国家之一，但目前尚有30%左右的秸秆被随意弃置或焚烧，造成巨大的资源浪费与环境污染问题。利用农作物秸秆等纤维素类生物质资源生产车用燃料等高附加值产品是目前国内外的研究热点和难点问题。
运动发酵单胞菌（Zymomonas mobilis）具有特殊的代谢途径和较高的乙醇转化效率，被美国能源部（DOE）及杜邦公司等认为是最具潜力的纤维素乙醇发酵工程菌株。但该菌对秸秆等纤维素预处理水解糖液中的有毒物质较敏感，抑制了纤维素乙醇的转化效率。
针对该问题，农业部沼气科学研究所何明雄博士等首次系统研究了纤维素生物质转化过程中环境胁迫因素（呋喃甲醛、乙酸和乙醇等）对运动发酵单胞菌的影响机理，筛选得到一批重要的环境胁迫相关的应答基因，为最终阐明运动发酵单胞菌胁迫应答机制和构建高胁迫适应能力的农业生物质转化工程菌株奠定理论和技术基础。
项目组基于前期研究基础，通过适应性进化、基因组重组、全局转录代谢调控工程等现代微生物育种技术，成功获得10余株乙醇发酵效率及环境胁迫适应能力得到提高的运动发酵单胞菌工程菌株。同时还发掘了一些新型的生物质资源，如竹子、人工湿地植物及右旋糖苷工业废水等，并建立了以运动发酵单胞菌为核心的纤维素乙醇发酵工艺技术，获2项国家发明专利授权。
部分成果已发表在《生物技术与生物燃料（Biotechnology for Biofuels）》、《应用微生物与生物技术（Applied Microbiology and Biotechnology）》、《碳水化合物聚合物（Carbohydrate Polymers）》等院选核心SCI期刊上。（通讯员 张蓓）

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