近日，鲁东大学园艺学院伍国超教授团队在生物能源领域取得重要进展，研究成果发表于国际权威期刊《Bioresource Technology》。该团队创新性地将生物表面活性剂鼠李糖脂（RHA）引入细菌纳米纤维素（BNC）合成体系，成功构建出一种新型酵母固定化载体，显著提升了酿酒酵母对木质纤维素水解液中主要抑制物——阿魏酸的耐受性，为高效生物乙醇发酵提供了绿色、可持续的新策略。
随着全球能源危机与气候变化问题加剧，以农业废弃物生产生物乙醇作为一种可再生、清洁燃料备受关注。秸秆，园艺废弃枝条等农业废弃物是生物乙醇的重要原料，但其预处理过程中会释放出如阿魏酸等抑制物，严重影响酵母发酵效率。传统的物理、化学或生物脱毒方法存在成本高、效率低等问题，而细胞固定化技术因其操作简便、可重复使用等优势，成为提升发酵性能的研究热点。
本研究首次将鼠李糖脂（RHA）引入BNC合成体系，调控其微观结构，制备出具有更低结晶度和更高孔隙率的RHA-BNC材料。该材料不仅提升了酵母固定效率（固定率最高达43.19%），还显著降低了细胞渗漏率（最低至3.99%）。在阿魏酸胁迫条件下，固定化酵母展现出更强的代谢活性和发酵能力，乙醇产量提升5.67%，发酵滞后期明显缩短。
该研究为木质纤维素乙醇的高效转化提供了新思路，突破了传统发酵过程中因抑制物存在导致的效率瓶颈。RHA-BNC材料具备环保、低成本、可重复使用等优势，具有良好的工业化应用前景，为农业废弃物资源化利用的效率提升做出了贡献，也为BNC在生物能源领域的拓展应用提供了理论基础和技术支撑。
鲁东大学园艺学院封叶童为论文第一作者，伍国超教授为通讯作者。本研究由鲁东大学园艺学院和山东大学微生物技术国家重点实验室联合完成。山东大学微生物技术国家重点实验室的陈林旭研究员、林建群教授、林建强教授、徐自祥研究员参与了此项工作。研究得到了国家自然科学基金、山东省重点研发计划、山东省自然科学基金等多个项目资助。
