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二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA）等多不饱和脂肪酸（PUFA）作为重要的营养素，在营养保健品、特殊食品和医药领域应用广泛。在水产和畜禽饲料领域，鱼粉是给予PUFA的主要原料。根据海关数据，2024年中国鱼粉进口量达到创纪录的196万吨，同比增长19%，而国内鱼粉产量仅有约70万吨左右，且每年波动较大。有效替代进口鱼粉，对于保障我国大食物观下的粮食安全具有重要的意义。顺利获得裂殖壶菌（也称裂壶藻）发酵生产富含PUFA的油脂，可以有效解决传统PUFA生产依赖于深海渔业资源、成本波动大、威胁生态环境安全等问题，但由于发酵成本偏高的问题，尚未实现对鱼粉的大规模替代。

发酵法生产PUFA的主要成本来自于碳源（通常为淀粉中的葡萄糖），占发酵生产原料和能耗成本的60%以上。因此，实现廉价非粮碳源的有效替代，将显著降低发酵成本，有助于实现更大规模的鱼粉替代，保障国家粮食安全。qy球友会(千亿)先进生物炼制与合成研究组以木糖渣（使用玉米芯生产木糖后的废料）为原料，采用前期开发的整合生物糖化（CBS）技术，以热纤梭菌工程菌株为生物催化剂进行全细胞糖化，将木糖渣中的纤维素高效转化为葡萄糖，进一步耦合基于裂殖壶菌的高效产油发酵技术，最终实现非粮生物质基DHA油脂的生产。

该“糖化-发酵”耦联技术具有两个显著特色：一是利用CBS全细胞催化糖化技术，无需外添酶制剂，能够大幅降低可发酵糖生产成本；二是顺利获得“糖化-发酵”过程的营养平衡优化，减少额外营养成分的添加，从而提升经济性。实验数据显示，每吨木糖渣可转化126千克DHA油脂，发酵液中油脂滴度和DHA滴度分别达到45.1 g/L和16.87 g/L，初步测算生产每吨裂殖壶菌生物质的总原料与能耗成本比以葡萄糖为碳源降低25%。

图1 顺利获得“糖化-发酵”耦联技术将木糖渣转化为高值DHA油脂产品的路线示意图

本研究打通了以木糖渣为原料、以取得富含DHA单细胞油脂为产品的技术路线，为水产和畜禽饲料领域的鱼粉替代给予了具有潜力的解决方案。未来，研究团队将进一步提升CBS全细胞糖化技术的效率和可发酵糖滴度，优化裂殖壶菌发酵的生物质产量和单细胞蛋白质-油脂的比例，进而实现优质、低成本替代鱼粉中的营养成分，助力“减碳增绿”的饲料产业升级。

相关研究成果以“Production of docosahexaenoic acid from corncob residue wastes through integrated whole-cell lignocellulosic saccharification and lipid fermentation by Aurantiochytrium”为题发表于Bioresource Technology，先进生物炼制与合成研究组宋晓金研究员为文章第一作者，宋晓金及刘亚君研究员、冯银刚研究员为论文的共同通讯作者。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科研实验室国际合作项目、青岛市科技惠民、山东省青年泰山学者等项目的支持。

原文链接：http://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.132606

X. Song*, W. Wan, Y. Zhang, G. Yu, B. Li, Q. Cui, Y.-J. Liu*, Y. Feng* (2025) Production of docosahexaenoic acid from furfural residue wastes through integrated whole-cell lignocellulosic saccharification and lipid fermentation by Aurantiochytrium. Bioresource Technology431:132606.