大连化物所生物燃料研究取得新进展

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大连化物所生物燃料研究取得新进展

2013.3.25

　　将木质纤维素资源转化为油脂及液体生物燃料，对节能减排和社会经济可持续发展具有重要战略意义，但目前尚面临原料利用率低、转化过程复杂、效率低等共性关键问题。中科院大连化学物理研究所赵宗保研究团队以生物质制油脂和生物柴油为目标，开展了系统研究，最近在生物能源领域学术刊物Biotechnology for Biofuels上发表了一种同步糖化强化油脂发酵(simultaneous saccharification and enhanced lipid production)的新策略。该策略利用纤维素或处理过的生物质原料、水解酶和足量产油酵母的混合体系，直接将纤维质原料转化为油脂。利用纤维素和处理过的玉米秸秆为原料时，油脂质量得率分别达到20.4%和11.2%，在摇瓶培养条件下油脂生产强度达到0.13 g/l/h。该微生物油脂主要包含碳链长度为16和18的脂肪酸，适合用于制造生物柴油及相关油脂化工产品。

　　同步糖化强化油脂发酵模式的技术先进性体现在以下两个方面：1)集成了生物质酶水解和油脂发酵过程，有利于降低设备成本、缩短生产周期、提高过程效率;2)实现了纤维素和半纤维素同步利用，原料利用率显著提高。在该模式下，生物质原料水解产生的水溶性糖，实时被产油酵母转化，无单糖积累，从而既避免了水解酶被反馈抑制，又避免了葡萄糖对木糖利用的抑制。同步糖化强化油脂发酵与该研究组已报道的葡萄糖/木糖同步利用(Biotechnology for Biofuels, 2011, 4: 25)和纤维二糖/木糖同步利用(Bioresources Technology, 2012, 117: 20)一起，构成了生物质全糖利用制备油脂的技术体系。

　　该工作得到了国家重点基础研究发展计划(973)项目和中国科学院知识创新工程重要方向项目和重点部署项目的资助。