近日，中國熱科院環(huán)植所廢棄物循環(huán)利用團隊在黑水虻高值化功能型產物發(fā)酵制取方面取得新進展。研究人員利用自主研發(fā)的菌酶復合劑對黑水虻幼蟲（BSFL）進行發(fā)酵提質，從有害微生物抑制效果、抗營養(yǎng)因子降解、活性產物生成及相關代謝途徑調控蛋白表達等方面系統(tǒng)揭示了菌酶復合劑作用代謝機制，闡明了活性產物-微生物二者之間的對應關系，證明了菌酶協(xié)同發(fā)酵對BSFL提質增效的諸多有益效果。該研究結果為利用菌酶技術挖掘BSFL功能型產物潛力，研發(fā)高值飼料肥料產品，延長產業(yè)鏈、提升價值鏈提供科學基礎。
黑水虻是一種高效的資源環(huán)保昆蟲，可將糞便、餐廚等有機廢物轉變?yōu)橛紫x蛋白。但其抗營養(yǎng)因子與體內外攜帶的多種有害微生物限制了其在飼料與肥料領域的進一步應用。研究團隊針對BSFL蟲糜篩選了芽孢桿菌與幾丁質酶、酸性蛋白酶并組成發(fā)酵劑，優(yōu)化發(fā)酵條件后可高效降解BSFL大分子蛋白質與抗營養(yǎng)因子幾丁質，抑制包括克雷伯氏肺炎菌在內的多種有害微生物增殖，代謝組學結果顯示發(fā)酵過程顯著降低了金霉素、坦內霉素、氧化可的松等有害物質的濃度，增加了幾丁寡糖，寡肽、葫蘆巴堿、水蘇糖等小分子活性產物的含量；轉錄組學分析了發(fā)酵前后芽孢桿菌胞內關鍵基因的功能并注釋，明確了關鍵次級代謝產物代謝途徑中調控蛋白含量的變化，為靶向富集功能產物提供了依據(jù)。該研究為突破BSFL應用瓶頸、挖掘活性物質潛力、開發(fā)功能型飼料、肥料添加劑提供了新途徑。
相關研究成果以 “Untargeted metabolomics and PacBio analysis on bioactive components and microbial community in co-fermentation of black soldier fly larva” 為題發(fā)表于《Food Research International》上。環(huán)植所劉和助理研究員、楊霞助理研究員為共同第一作者，環(huán)植所李勤奮研究員、王定美副研究員為共同通訊作者。該項工作得到了海南省重大科技計劃、福建省促進海洋與漁業(yè)產業(yè)高質量發(fā)展專項資金等項目的資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996924013747
