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  木質纖維素生物質（LB）是一種極具潛力的生產聚羥基脂肪酸酯（PHA）的原料。它可再生、經濟高效，且不與糧食競爭，為實現循環生物經濟提供了有力支持。利用木質纖維素生物質合成PHA，不僅有助于降低生產成本，還能夠減少對環境的負面影響，展現出作為傳統塑料替代品的巨大應用潛力。

  近日，天津科技大學教授馬曉軍和李冬娜團隊在《Biotechnology Advances》上發表了題為“Lignocellulosic biomass as promising substrate for polyhydroxyalkanoate production: Advances and perspectives”的綜述文章。文章總結了近年來在使用低成本LB作為潛在原料進行PHA生物合成方面的研究突破；重點闡述了PHA生物合成的代謝機制、途徑及關鍵酶，并提供了改進微生物生產能力和發酵代謝工程的見解；此外，該工作還介紹了PHA生產的生命周期評估和技術經濟分析；最后提出了LB與其他碳源共同發酵、集成工藝開發和共同生產策略的發展方向，以降低PHA生產成本和有效增值廢物。

圖2. LB到PHA生產的循環生物經濟過程

2.LB三大組分合成PHA的進展及代謝途徑

圖3. 提高LB中可發酵糖可用性的預處理方法

圖5. LB衍生木質素合成PHA的代謝途徑

  該文章提出了木質纖維素生物質作為底物合成PHA面臨的挑戰和未來的發展方向，具體包括以下幾個方面：（1）LB與其他碳源結合的共底物發酵（2）將預處理、糖化、發酵、提取和回收結合的集成工藝開發（3）與PHA共同生產氨基酸、氫氣和生物乙醇等的共生產策略（4）先進的生命周期評估（LCA）和技術經濟分析（TEA）工具的運用（5）具有獨特性能的非天然PHA的生產。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2024.108512