近日,中國農業科學院煙草研究所煙草功能成分與生物合成創新團隊在赤蘚糖醇的生物制造工藝方面取得重要進展,相關研究成果發表在農業工程領域頂級期刊《生物資源技術》(Bioresource Technology,JCR top 1%,IF="11.89)。
加熱不燃燒卷煙有效減少了環境污染和降低了吸煙與健康相關的潛在風險,是未來煙草產品發展的重要方向之一。卷煙中丙三醇和丙二醇等發煙劑吸濕性強,導致加工品質下降和難以儲存。赤蘚糖醇吸濕性弱,同時能提升卷煙的協調性,是廣受認可的新型發煙劑。赤蘚糖醇主要由微生物發酵制得,作為甜味劑廣泛應用于食品領域,過高的成本導致其無法大規模應用于卷煙加工。建立赤蘚糖醇的新型生產工藝,降低生產成本,是推動赤蘚糖醇在加熱不燃燒卷煙中應用的重要研究方向。
在該研究中,團隊開發了基于生物酶催化的高效糖化策略,從漂浮銅藻釋放出20.83 g/L的葡萄糖和1.73 g/L的甘露醇。銅藻水解液無法處理,可直接作為解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)的發酵底物。在10 L發酵罐中培養60 h,赤蘚糖醇濃度達到18.42 g/L,產率達到0.82 g/g,同時獲得37.56 g/L的褐藻寡糖。該研究首次利用藻類作為制造赤蘚糖醇的原料,進一步降低了赤蘚糖醇的生產成本。
煙草所張鵬副研究員和申民翀博士為論文共同第一作者,青島農業大學王致鵬教授為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、山東省自然科學基金、中國煙草總公司重點研發項目等資助。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察