近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草功能基因組創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)王倩課題組與中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所張海波、韓國科學(xué)技術(shù)院Sang Yup Lee兩團(tuán)隊(duì)合作，創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)，煙草可作為高效低碳的能源作物，生產(chǎn)高附加值化學(xué)品，助力生物煉制的可持續(xù)發(fā)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在《創(chuàng)新（The Innovation）》（IF＝33.2）上。

煙葉作為能源植物應(yīng)用的優(yōu)勢

煙草是全球重要的經(jīng)濟(jì)作物和農(nóng)產(chǎn)品，也是我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要支柱之一。該研究在深入分析烤后煙葉成分基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)煙葉加水滅菌后即可獲得營養(yǎng)全面且豐富、生物相容性強(qiáng)的液體，后者可直接作為培養(yǎng)基用于原核和真核生物的培養(yǎng)，生成具有高附加值的生物基燃料及化學(xué)品。該研究進(jìn)一步以煙葉和玉米秸稈作為底物生產(chǎn)生物乙醇，通過對比“煙葉乙醇”和“秸稈乙醇”的生命周期碳排放及耗能，對煙葉作為生物質(zhì)能源的環(huán)境效益進(jìn)行評估。結(jié)果表明，煙葉加水后直接滅菌作為微生物發(fā)酵培養(yǎng)基，顯著降低了碳排放量和能耗，優(yōu)化了生物煉制的路線，為生物能源利用的碳負(fù)排放的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

煙草是一種抗逆性強(qiáng)、耐鹽堿、生物量大的大田作物，蛋白質(zhì)和糖分含量很高，代謝通路豐富。與其他作物相比，煙草對不同生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性更廣，適應(yīng)力更強(qiáng)。它可以耐受含鹽量約千分之九的土壤環(huán)境，能在中、重度鹽堿地上完成生活史，是具備突出的鹽漬土利用潛力的能源植物。因此，結(jié)合該研究成果，在鹽堿地等邊際土壤上種植煙草，收獲煙葉用于生物煉制，響應(yīng)了習(xí)近平總書記提出的“開展鹽堿地綜合利用”和“碳達(dá)峰碳中和”的戰(zhàn)略。同時，該進(jìn)展也為煙葉生產(chǎn)和加工過程中產(chǎn)生的煙草來源廢棄物處理提供了新思路，有助于煙草的多功能利用和生物質(zhì)能源的挖掘開發(fā)。

該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、國家自然基金面上項(xiàng)目、山東省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。