高质量学术成果介绍：在双鼠李糖脂的协助下实现高效快速的高固酶解以生产高滴度乙醇

2023-12-31

（前言）科技是第一生产力，创新是第一动力。党的十八大以来，我院深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述，将科技创新摆在全院工作的中心位置、重心位置，大力传承和弘扬“求真奉献 科技兴林”的林科精神，勇于创新，敢攀高峰，取得了显著成就。现推出系列报道介绍我院2023年高质量学术成果。

近日，我院林产工业创新团队乔慧博士作为第一作者，南京林业大学欧阳嘉教授为通讯作者，在Bioresource Technology发表了“Achieving efficient and rapid high-solids enzymatic hydrolysis for producing high titer ethanol with the assistance of di-rhamnolipids”（在双鼠李糖脂的协助下实现高效快速的高固酶解以生产高滴度乙醇）论文，影响因子为11.4。

该论文主要针对双鼠李糖脂的占比对酶解的影响进行研究，并试图在双鼠李糖脂的辅助下获得高浓度的葡萄糖。这项研究的重点是利用以前设计的甲酸组合预处理方法获得的底物进行高固酶解和高滴度乙醇发酵，开发了一种生物表面活性剂（双鼠李糖脂）辅助协同技术，采用分批补料酶解后发酵的策略来实现高浓度葡萄糖和高滴度乙醇的生产。研究采用经甲酸预处理的玉米秸秆作为高固酶解的底物，并比较了不同分批补料模式下高固水解的效果，提出了合适的补料模式。此外，还研究了双鼠李糖脂占比对酶解的影响，结果表明，高占比的双鼠李糖脂对酶解的效果更好。通过添加双鼠李糖脂，进一步缩短了酶解时间，增强了酶解效果，从而获得了高效快速的高固酶解。在分析了几种双鼠李糖脂对酶水解的促进作用并选择了最佳的双鼠李糖脂和剂量后，30% 的玉米秸秆在酶解 96 h 后生产了 194.5 g/L 葡萄糖，葡萄糖产量为 88.4%。研究发现，双鼠李糖脂的存在对随后的乙醇发酵没有负面影响，发酵 48 h后，乙醇产量为 97.7%，乙醇浓度为 89.1 g/L。

此项研究提供了生物基表面活性剂增强酶解的新思路，在获得高浓度可发酵性糖的同时降低了酶解成本。

（科研处、林产化工研究所）