我國是世界上最大的海藻養殖國，占世界人工養殖的72%。常見的褐藻如海帶，生物量巨大，其糖類物質的含量可以達到干重的67%，主要是褐藻膠（alginate）、海帶多糖（laminaran）和甘露醇（mannitol）等。發展大藻生物質能源具有很多方面的優勢，如光合作用效率高、生長速度快、生物產量大，不需淡水、不與糧爭地、可充分利用近海海洋資源，糖類物質豐富且不含木質素等難利用組分，可減輕二氧化碳和近海過營養化等環境問題。因此在繼纖維素乙醇、微藻產油等概念的提出和發展后，大藻生物質以其獨特的優勢成為生物能源轉化發展的新突破點。

　　褐藻發酵產液體燃料技術是大藻生物能源發展的重要方向，但存在糖成分復雜、難以被已知的微生物轉化等技術屏障。野生菌中尚未發現能同時發酵褐藻的主要成分的菌株。青島能源所微生物資源團隊近年來在近海沉積物挖掘了大量新穎的嗜熱厭氧微生物資源。利用褐藻生物質為底物在高溫條件下富集獲得了一個高效發酵褐藻產醇的菌群，菌群的代表性菌株鑒定為新種Defluviitalea phaphyphila。該菌對褐藻三種主要成分的乙醇產率分別達到0.47 g/g-mannitol, 0.44 g/g-glucose和0.3 g/g-alginate，接近理論產率。更重要的是該菌株能夠同時發酵三種不同氧化還原力的底物，有效平衡了褐藻厭氧發酵中氧化還原力不平衡的難題。經過72小時褐藻發酵該菌株可以產生10 g/L的乙醇，乙醇的產率高達0.25 g/g-生物質，該乙醇產量在嗜熱野生乙發酵菌株中極為罕見。以上研究近期發表在Biotechnology for Biofuels上，主要由該團隊冀世奇副研究員完成。論文發表后，受到Green Car Congress, EBSCO Information Service, Advanced Biofuel USA等網站及媒體推介。該研究對我國發展褐藻生物轉化產業具有重要意義。

　　上述研究獲得了國家自然科學基金、山東省杰出青年基金、所長創新基金等支持。

　　Reference

　　Shi-Qi Ji, Bing Wang, Ming Lu, Fu-Li Li (2016) Direct Bioconversion of Brown Algae into Ethanol by Thermophilic Bacterium Defluviitalea phaphyphila. Biotechnology for Biofuels. 9:81.

圖Defluviitalea phaphyphila發酵海帶后，細胞結構的變化（ABE為發酵前的細胞壁和細胞，CDF為發酵后）。