近日，中國農業科學院煙草研究所在利用秸稈廢棄物發酵生產抗菌化合物方面取得進展。相關研究成果在生物資源技術領域權威期刊《生物資源技術（Bioresource Technology）》（JCR TOP5％，IF2022=11.889）雜志上發表。

伊枯草菌素是一種廣譜高效的植用抗菌肽，對多種植物真菌病害有良好的防治效果。然而，伊枯草菌素的高生產成本和低產量限制了其商業化進程。微生物在發酵過程中會產生多種代謝產物，是抗菌肽生產的主要途徑。通常，發酵培養基占微生物發酵總成本的30％以上，是微生物發酵總成本的重要組成部分。全球每年產生約28億噸農作物秸稈，造成嚴重的環境問題。目前，只有小麥、玉米和水稻作物秸稈大規模的成功用于生物乙醇生產。尚未有將廢棄秸稈用于生產抗菌肽的嘗試。

該研究利用先前分離得到的一株新的生防解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens?Cas02），開發了一種高效的將秸稈廢棄物轉化為伊枯草菌素的生產工藝。實現了在不額外添加任何營養物質的情況下，以秸稈水解產物為唯一營養來源，完成菌株發酵培養和生產伊枯草菌素的突破。結果表明，相較于黃瓜和番茄秸稈，辣椒秸稈水解物中含有更高比例的葡萄糖，更適于伊枯草菌素的發酵轉化。所得發酵產物經大孔樹脂純化后，對煙草赤星病菌的IC50達到176.44 μg/mL。通過物料平衡計算，利用該工藝，可以從100 g辣椒秸稈中獲得1.58 g富含伊枯草菌素的提取物，這在秸稈廢棄物發酵生產高值抗菌化合物方面表現出巨大潛力。

煙草所袁源博士和博士研究生褚德朋為論文第一作者，王曉強副研究員為論文通訊作者。該研究得到中國農業科學院科技創新工程、煙草綠色防控重大科技項目、中國農業科學院煙草研究所國際合作基金等項目聯合資助。