劉仕勛, 劉豪杰, 周 杰, 徐 寧, 信豐學, 董維亮*, 姜 岷

(1.南京工業(yè)大學 生物與制藥工程學院 材料化學工程國家重點實驗室,江蘇 南京 211816;2.淮陰師范學院 化學化工學院,江蘇 淮安 223300)

表面活性劑是一類能顯著改變表面/界面性質的重要精細化學品，廣泛用于石油、日用化學品、食品、醫(yī)藥工業(yè)等領域，被譽為“工業(yè)味精”。隨著人們生態(tài)環(huán)保意識逐漸增強，表面活性劑的“綠色化與功能化”逐漸成為了行業(yè)發(fā)展的主題，生物表面活性劑的研究、開發(fā)和應用受到了越來越多的關注[1]。在已發(fā)現(xiàn)的生物表面活性劑中，鼠李糖脂以其結構多樣、性能優(yōu)異的特點獲得了更多的關注，是目前研究最為深入、功能性最強的一種糖脂類生物表面活性劑，具有廣闊的發(fā)展前景。研究表明，銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)能夠利用多種不同的碳源為底物發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂，包括水溶性碳源(如甘油、葡萄糖、甘露醇等)和不溶性底物(如植物油、烷烴等)[2-3]。

隨著化石資源的大量使用和人類社會的發(fā)展，工業(yè)、農業(yè)和林業(yè)廢棄物的過度積累已經(jīng)嚴重威脅到我們賴以生存的環(huán)境和身體健康，如何解決廢棄碳資源再利用的問題對保護自然環(huán)境和人類健康至關重要。廣義上廢棄碳資源再利用指的是以廢棄生物質、CO2和廢棄塑料等為原材料，合成高附加值化學品、能源和材料等，在原料層面實現(xiàn)“負碳”排放，不僅有助于解決廢棄碳資源污染浪費的問題，同時能緩解當前生物制造以糖類作為生產(chǎn)原料的“與民爭糧、與糧爭地”的問題。廢棄碳資源再利用作為循環(huán)經(jīng)濟的重要組成，關乎環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展，是助力實現(xiàn)“碳中和”目標的關鍵技術之一。因此，合理利用廢棄碳資源，并將其轉化為有價值的產(chǎn)品，是解決廢棄碳資源問題的關鍵。而鼠李糖脂作為一種微生物發(fā)酵產(chǎn)品，可利用低劣碳資源進行綠色生產(chǎn)，同時鼠李糖脂本身無毒且生物可降解，不會造成二次環(huán)境污染，是一種優(yōu)質的廢棄碳資源轉化產(chǎn)品。作者將以廢棄油脂、含糖廢料和廢棄塑料高聚物為主要研究對象，綜述當前以廢棄生物質及其他碳資源作為原料發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂的研究進展，分析鼠李糖脂生產(chǎn)的瓶頸和發(fā)展方向，并論證了鼠李糖脂作為廢棄資源循環(huán)經(jīng)濟中核心產(chǎn)品的可行性。

1 概 述

鼠李糖脂是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ纳锉砻婊钚詣?，具有較高的工業(yè)附加值。以工、農、林業(yè)廢棄碳資源等為原料生產(chǎn)鼠李糖脂，不僅有助于解決廢棄碳資源浪費問題，還實現(xiàn)了向高值化產(chǎn)品的轉化；既降低了鼠李糖脂生產(chǎn)成本，又實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟、生態(tài)保護等多重效應(圖1)。

圖1 廢棄碳資源生產(chǎn)鼠李糖脂過程概覽

目前，有潛力作為發(fā)酵底物生產(chǎn)鼠李糖脂的廢棄碳資源主要有三類：廢棄油脂、含糖廢料和廢棄塑料高聚物。常見的廢棄油脂主要來自食品加工廠的副產(chǎn)物和餐飲廢油[4]。由于銅綠假單胞菌等鼠李糖脂的生產(chǎn)菌株通過β-氧化降解油脂的能力較強，且油脂的降解產(chǎn)物如脂肪酸等可以直接參與到鼠李糖脂合成途徑中[5]，所以富含脂肪酸、三酰甘油和脂溶性烴等營養(yǎng)物質的廢棄油脂是最適用于鼠李糖脂的發(fā)酵生產(chǎn)。因此，研究人員在利用廢棄油脂作為底物發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂方面進行了嘗試[6]。含糖廢棄物作為制糖工業(yè)、農業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，產(chǎn)量巨大且價格低廉，也是可以用于鼠李糖脂發(fā)酵的原材料。除此之外，廢棄塑料高聚物的降解產(chǎn)物中也含有許多可以被微生物轉化利用的組分，這些組分理論上也可以用于合成鼠李糖脂。同時，鼠李糖脂因其優(yōu)秀的表面活性和可降解性，可作為廢棄碳資源高值轉化的產(chǎn)品，因此，廢塑料等碳資源的降解生產(chǎn)鼠李糖脂也是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ难h(huán)經(jīng)濟模式。

2 以廢棄碳資源生產(chǎn)鼠李糖脂

2.1 廢棄油脂發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂

2.1.1含油廢水 含油廢水的來源非常廣泛，如橄欖油、大豆油、葵花子油等油脂生產(chǎn)企業(yè)都會產(chǎn)生含有廢棄油脂的廢水，通常都作為廢棄物。地中海國家每年產(chǎn)生約200～300萬噸含油農業(yè)廢水，其中主要以橄欖油廠廢水(OOME)為主。1993年，Mercadé等[7]就已開始嘗試借助假單胞菌(Pseudomonassp.)菌株降解橄欖油廠加工廢水中的油脂來生產(chǎn)鼠李糖脂。Sidal等[8]通過假單胞菌屬菌株(P.sp. A01)在含有10%的OOME和硝酸鈉的無機鹽培養(yǎng)基中生產(chǎn)鼠李糖脂，72 h能獲得115 mg/L的鼠李糖脂。此外，F(xiàn)azli等[9]以施氏假單胞菌(P.stutzeriBK-AB12)為生產(chǎn)菌株，也成功在以棕櫚油廠廢水(POME)為碳源的無機鹽培養(yǎng)基中獲得鼠李糖脂。Benincasa等[10]將葵花籽油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的皂腳和酸性廢水作為底物，通過菌株P.aeruginosaLBI生產(chǎn)獲得了7.3 g/L的鼠李糖脂。然而，由于油脂本身與水的相容性差，含油廢水中營養(yǎng)有限，作為底物時需要添加其他可溶性碳源共同為鼠李糖脂生產(chǎn)提供原料。在生產(chǎn)實踐中，利用含油廢水中的廢棄油脂生產(chǎn)鼠李糖脂，可以有效降低廢水COD，這既是一種有效的環(huán)境污染處理方案，又可以實現(xiàn)廢棄資源再利用，從而提高經(jīng)濟效益。

2.1.2食品加工廢油 油類和脂肪是食品加工行業(yè)的重要原料，食品加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量含油脂的廢棄物，雖然由于相關行業(yè)的原料不同、產(chǎn)品不同等，其含油脂的廢棄物組分存在一定差異[11]，但均可以廢料資源化用于生產(chǎn)鼠李糖脂，只是與其他碳源相比，植物油是生產(chǎn)鼠李糖脂的優(yōu)質碳源，更適合用于鼠李糖脂的發(fā)酵生產(chǎn)[12]。部分以廢棄油脂為原料生產(chǎn)鼠李糖脂的研究具體見表1。Abalos等[13]以大豆油廠含油廢棄物為原料，使用P.aeruginosAT110進行發(fā)酵，發(fā)酵96 h可以獲得9.5 g/L鼠李糖脂。Raza等[14]將菜籽油壓榨過程中產(chǎn)生的廢料，通過P.aeruginosaEBN-8突變菌株發(fā)酵，最高能合成8.5 g/L的鼠李糖脂。除了植物油脂可以直接用作發(fā)酵原料以外，在植物油脂精煉過程中會產(chǎn)生一種含油副產(chǎn)品皂腳，其也可以作為發(fā)酵原料，約占油脂生產(chǎn)總量的2%～3%。Nitschke等[15]以大豆皂腳為底物，發(fā)酵144 h能得到11.7 g/L的鼠李糖脂，底物轉化率達到75%。Lotfabad等[16]使用菌株P.aeruginosaMR01，在添加80 g/L的大豆皂腳作為底物的情況下，鼠李糖脂產(chǎn)量達到25.5 g/L。

此外，除了植物油廠加工過程中產(chǎn)生的廢油，水果加工廠也是含油廢棄物的重要來源。以芒果為例，作為世界上第二大產(chǎn)量的熱帶水果作物，全球每年以芒果仁為原料可以生產(chǎn)超過12.3萬噸的芒果仁油[29]，但是目前芒果加工后的果仁往往被當做廢物簡單處理，并沒有得到有效再利用。Reddy等[17]嘗試使用壓榨芒果仁油和葡萄糖作為混合碳源，發(fā)酵120 h可獲得2.8 g/L的鼠李糖脂。除了植物油脂之外，食品加工過程中的動物脂肪也是廢棄油脂的重要之一。Sana等[18]以廢棄的卡特拉魚脂肪為底物發(fā)酵72 h，可以得到1.386 g/L的鼠李糖脂，證明動物油脂同樣可以用作鼠李糖脂發(fā)酵的底物。因此，各種來源的含植物油脂的廢棄物都可以作為鼠李糖脂發(fā)酵原料，由于菌株的底物偏好性、發(fā)酵條件不同等因素的影響，不同來源的食品加工廢油作為原料生產(chǎn)鼠李糖脂的產(chǎn)量差異較大，總體上植物油脂相比動物油脂等更適合用于鼠李糖脂的發(fā)酵生產(chǎn)。

2.1.3餐廚廢油 餐廚廢油通常指包含煎炸廢油、潲水油和地溝油等在內的，來源于餐飲行業(yè)和家庭廚余的廢棄油脂[30]。國際上對餐廚廢油定義表述略有不同，一般指經(jīng)過高溫處理的廢棄食用油(WEO)，如油炸廢油(WFO)和烹飪廢油(WCO)。廢棄食用油相對廣泛，本文暫且將其相關內容歸類于餐廚廢油。據(jù)統(tǒng)計，2020年我國餐廚廢油產(chǎn)量超過1 000萬噸[31]。目前，我國對于餐廚廢油的回收利用、檢測方法和相關規(guī)章制度并不完善，多采用將餐廚廢油回收后作為化工原料和家畜飼料的方式處理，但這些方式不可避免存在二次污染的問題，而且會將有害物質引入食物鏈[31]。目前，很多研究報道了通過利用餐廚廢油生產(chǎn)鼠李糖脂的工藝，其產(chǎn)量從1.12 g/L到13.93 g/L不等(表1)。除了直接生產(chǎn)鼠李糖脂以外，鼠李糖脂等生物表面活性劑的存在還可以強化微生物對廚余垃圾的降解能力。Zhang等[32]將無細胞的鼠李糖脂發(fā)酵液添加到有氧活性污泥系統(tǒng)中進行煎炸廢油的降解，30 h降解率達90%。Fu等[33]考察了鼠李糖脂對廚房垃圾中有機質有氧降解的影響，發(fā)現(xiàn)鼠李糖脂的添加減緩了底物中水的蒸發(fā)，顯著增強了有機物在底物水相中的分散，加快了有機質的降解。考慮到餐廚廢油低廉的價格和巨大的產(chǎn)量，將其作為發(fā)酵底物，通過微生物發(fā)酵可以生產(chǎn)高附加值的鼠李糖脂，同時得到的鼠李糖脂可以提高微生物對廚余垃圾的降解效率，因此這可作為一種經(jīng)濟環(huán)保且具有工業(yè)化應用潛力的處理方式[34]。

表1 以廢棄油脂為底物發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂的研究現(xiàn)狀

2.2 含糖廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂

2.2.1含糖的食品加工副產(chǎn)物 糖蜜是制糖和釀酒等工業(yè)的副產(chǎn)物，主要由糖類組成，由于原料不同，其組分差異較大，分為甘蔗糖蜜、大豆糖蜜、甜菜糖蜜等[35-39]，可作為碳源供給微生物發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂(表2)。Patel等[37]用P.aeruginosaGS3在含大豆糖蜜的培養(yǎng)基上制得0.24 g/L的鼠李糖脂。Onbasli等[38]選取甜菜糖蜜為唯一碳源，使用淺黃假單胞菌(P.luteolaB17)可以合成 0.53 g/L 的鼠李糖脂。Azran等[39]使用糖蜜和糖液作為唯一的碳源，通過從海洋沉積物中分離的P.aeruginosa合成了3.4～3.9 g/L的鼠李糖脂。目前，糖蜜為底物合成鼠李糖脂的最高產(chǎn)量是由P.aeruginosaATCC 10145實現(xiàn)的，發(fā)酵后可以獲得11.7 g/L的鼠李糖脂[40]。除糖蜜以外，含糖的固體殘渣也可以用作發(fā)酵底物，如以壓榨后的甘蔗渣為底物共培養(yǎng)P.aeruginosa和釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，可以合成9.1 g/L的鼠李糖脂和8.4 g/L的乙醇[41]。

除了制糖工藝產(chǎn)生大量糖蜜外，釀酒行業(yè)也會產(chǎn)出大量的糖蜜和含糖廢水。Li等[42]使用酒廠糖蜜廢水作為底物，通過P.aeruginosaGIM32成功合成2.6 g/L鼠李糖脂。P.aeruginosastrain BS2也被報道可以利用釀酒廠廢料和葡萄糖作為底物合成0.92 g/L鼠李糖脂[43]。

此外，乳制品行業(yè)產(chǎn)生的廢棄乳清中含有乳糖和蛋白質，也可作為微生物的碳和氮的來源(表2)。P.aeruginosaSR17能夠在乳清為原料的培養(yǎng)基上生產(chǎn)2.7 g/L鼠李糖脂[44]；當在透明乳清培養(yǎng)基中加入2%的葡萄糖和無機鹽時，產(chǎn)量進一步提高到4.8 g/L。也有研究表明：以富含乳糖的生奶酪乳清作為底物，P.aeruginosaATCC 10145可72 h生產(chǎn)9.6 g/L的鼠李糖脂[45]；此外，豆腐生產(chǎn)過程中的乳清廢水也可以作為鼠李糖脂合成的底物[51]。

表2 以含糖廢棄物為底物發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂的研究現(xiàn)狀

食品加工等輕工業(yè)產(chǎn)生的糖蜜等副產(chǎn)品由于含糖量高，很適合作為微生物發(fā)酵的底物。然而，由于鼠李糖脂分子是由糖基和脂肪酸鏈兩部分組成，糖類底物只能通過從頭合成途徑合成脂肪酸鏈，供給單一，很難保證鼠李糖脂合成的效率[43]。因此，利用含糖的食品加工副產(chǎn)物合成鼠李糖脂可能需要誘變育種和代謝工程等手段的協(xié)助，從而進一步提高糖蜜等底物合成鼠李糖脂的生產(chǎn)效率。

2.2.2含糖果蔬廢棄物 據(jù)統(tǒng)計，我國每年產(chǎn)生的果蔬廢棄物有1億噸，大部分未進行資源化處理，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重影響[52]。果蔬廢棄物(如果皮和果渣等)中糖類約占有機質干質量的75%，很適合作為微生物發(fā)酵底物(表2)。George等[46]通過菌株P.aeruginosaMTCC 2297對多種農業(yè)廢料進行發(fā)酵對比，發(fā)現(xiàn)以橙皮作為碳源可合成9.18 g/L的鼠李糖脂。果蔬廢棄物雖然產(chǎn)量大、含糖量高，但是由于其極易腐爛和pH值較低等原因，目前以其為原料生產(chǎn)鼠李糖脂的相關報道較少，生產(chǎn)實踐中直接用于鼠李糖脂發(fā)酵生產(chǎn)還存在一定困難，需要進一步研究。

2.2.3木質纖維 木質纖維是地球上最豐富的可再生資源[53]，含豐富的六碳糖和五碳糖(如纖維素中的葡萄糖，半纖維素中的木糖和阿拉伯糖)，均以高聚物的形式存在，不能直接作為底物被假單胞菌利用。因此，木質纖維需要經(jīng)過預處理，將高聚物變成單糖或低聚糖才能作為底物用于發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂(表2)。Prabu等[47]使用硫酸、磷酸和氨預處理小麥秸稈，然后用纖維素酶水解獲得糖液作為底物，利用P.aeruginosaNCIIM 2036發(fā)酵生產(chǎn)了9.38 g/L的鼠李糖脂。Ozkan等[48]將大麥漿等含木質纖維的廢物用于生產(chǎn)鼠李糖脂，其產(chǎn)量達到2.4 g/L。該研究發(fā)現(xiàn)如果在培養(yǎng)基中添加甘油，可使產(chǎn)量大幅度提高，達到9.3 g/L。Cedap等[49]使用椰子纖維水解液和甘油作為碳源進行發(fā)酵，可獲得0.57～1.25 g/L的鼠李糖脂。張媛等[50]以玉米秸稈稀酸解液為底物，并進行氮源和發(fā)酵條件優(yōu)化，使用菌株P.aeruginosaPC-1進行發(fā)酵，最終獲得19.3 g/L的鼠李糖脂。目前，鼠李糖脂發(fā)酵菌株均無法直接降解利用木質纖維，若想實現(xiàn)發(fā)酵體系內木質纖維的降解并轉化合成鼠李糖脂，需要多酶(纖維素酶、半纖維素酶)體系或者混菌體系的共同作用。另外，研究表明[54-56]：鼠李糖脂作為輔助添加劑可以提高纖維素酶的穩(wěn)定性和活性，這為多酶和混菌體系下提高木質纖維降解效率，進而開展鼠李糖脂發(fā)酵生產(chǎn)提供了新的研究思路。

2.3 以廢塑料等廢棄高聚物為原料合成鼠李糖脂

隨著化學工業(yè)技術的發(fā)展，人工設計的新型石油基高分子聚合物不斷涌入人類社會，伴隨而來的是日益增長的“白色污染”問題。以塑料為例，2019年全球塑料產(chǎn)量達3.68 億噸，相比 2018年增加900萬噸,廢棄的塑料大部分被焚燒或填埋[57]；還有大量的微塑料流入海洋，通過食物鏈進入人們的餐桌，嚴重威脅著人類的健康[58]。當前廢棄塑料的回收主要是以物理回收和化學回收為主，但這兩種回收方式都存在二次污染的問題，所以具有環(huán)境友好性的生物降解處理法越來越受到關注。廢塑高聚物降解產(chǎn)物復雜多樣，分離純化難度大，再利用成本高，并不適合直接作為化學成品或半成品進入人類社會。因此，如何實現(xiàn)廢塑高聚物的降解并完成轉化繼續(xù)服務人類社會是一個難題。

廢棄塑料作為人類社會最常見的廢棄高聚物，對人們社會生活和自然環(huán)境產(chǎn)生了深遠影響。如何解決廢棄塑料污染的問題，同時將其轉化為高附加值的產(chǎn)品成為當前的研究熱點。2015年，歐盟提出了針對塑料生物降解和高值化利用項目——歐盟地平線2020塑料生物降解及利用項目P4SB，旨在打通塑料降解物生物煉制的技術路線，主要以生物可降解塑料(PHA)和鼠李糖脂為目標產(chǎn)物開展了一系列的研究[59-60]。2019年，國家自然科學基金委和歐盟委員會共同資助了“合成塑料降解轉化微生物菌群”方向的2個高強度國際(地區(qū))合作與交流項目并展開實質性研究[61]。由于廢棄塑料解聚后的產(chǎn)物中含有大量有機酸、有機醇、芳香類化合物以及脂肪烴化合物，這些產(chǎn)物大都可以被鼠李糖脂生產(chǎn)菌株利用，進而可以轉化合成鼠李糖脂。此外，鼠李糖脂作為一種生物表面活性劑，可以協(xié)助微生物利用廢棄塑料的解聚產(chǎn)物中疏水性組分，提高塑料生物降解和轉化利用效率[62-64]，且不會對環(huán)境造成二次污染。近期，相關研究證實了該技術路線的可行性，德國研究人員基于惡臭假單胞菌(P.putidaKT2440)構建了脂肪酸代謝工程菌株(A12.1p pPS05)、 1，4-丁二醇代謝突變菌株(B10.1 pPS05)和乙二醇代謝工程菌株(ΔgclRΔPP_2046ΔPP_2662 ∶ ∶14d)(圖2)，分別利用聚氨酯(PU)的解聚產(chǎn)物己二酸、 1、 4-丁二醇和乙二醇為底物成功轉化合成0.02，0.13和0.29 g/L的鼠李糖脂[65]。目前，以塑料解聚產(chǎn)物為底物生產(chǎn)鼠李糖脂主要受限于較低的合成效率，需要進一步構建高效的塑料解聚單體代謝和鼠李糖脂合成途徑，并引入多酶/混菌體系增強降解利用效果和轉化效率，實現(xiàn)“降塑再造”。

pPS05：質粒表達菌株plasmid expressing strain; rhIA:?；D移酶acyltransferase; rhlB:鼠李糖基轉移酶rhamnosyltransferase

3 存在的問題與展望

隨著社會發(fā)展，人類活動產(chǎn)生了大量的廢棄碳資源，不僅污染了生態(tài)環(huán)境，也造成了嚴重的資源浪費。然而，由于廢棄碳資源種類繁多，性質差異巨大，傳統(tǒng)回收利用成本高且難度高，如何處理這些廢棄資源一直以來困擾著人們。鼠李糖脂是一種高附加值的生物表面活性劑，無毒、可生物降解，可以以多種碳資源為原料進行合成，十分適用于解決廢棄碳資源的再利用問題。同時，鼠李糖脂由于其生物表面活性劑的特性，可廣泛應用于如餐飲廢油等廢棄碳資源的降解，作為下游轉化利用后的產(chǎn)品反饋協(xié)助上游廢棄碳資源處理，促進廢棄碳資源循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。迄今，利用廢棄碳資源發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂主要還處于研究階段，其工業(yè)化生產(chǎn)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。目前存在的問題主要有：1) 回收分類程度低，大部分廢棄碳資源回收率低，分類處理困難，除餐飲廢油等含油脂廢棄物外，其他廢棄碳資源難以直接作為微生物發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂的底物，需要對其進行預處理；2) 廢棄碳資源種類繁多、組成復雜，而發(fā)酵菌株對底物偏好性較高，很難使用單一菌株高效利用各組分，制約了回收效率和鼠李糖脂生產(chǎn)效率；3) 廢塑高聚物等碳資源結構穩(wěn)定，很難直接通過微生物降解，而且塑料解聚產(chǎn)物中存在不少難以被鼠李糖脂生產(chǎn)菌株代謝利用的成分，作為底物生產(chǎn)鼠李糖脂難度大。

針對上述問題，作者認為廢棄碳資源再利用生產(chǎn)鼠李糖脂的研究將集中在以下3個方面：1) 規(guī)范廢棄碳資源回收管理。完善廢棄碳資源回收相關規(guī)章制度，鼓勵農業(yè)、林業(yè)、工業(yè)和餐飲業(yè)廢棄物的回收分類，推動企業(yè)規(guī)模化、標準化和產(chǎn)業(yè)化處理，形成穩(wěn)定的鼠李糖脂生產(chǎn)底物供應鏈；2) 提高多底物發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂利用效率。強化單一菌株糖類等底物合成鼠李糖脂的代謝流。構建多酶、多菌復合體系，研究混菌體系中菌株間互利共生關系與適配機制，提高糖類等廢棄碳資源再利用效率和鼠李糖脂合成產(chǎn)量與產(chǎn)率；3) 鼠李糖脂生產(chǎn)菌株的選育及代謝工程改造。借助菌株誘變技術和高通量篩選技術篩選具有高效底物降解能力的鼠李糖脂生產(chǎn)菌株。運用基因編輯和合成生物學等的相關理論和技術，對生產(chǎn)菌株進行代謝工程改造，選擇合適的底盤微生物構建人工細胞工廠，并引入混菌體系強化廢塑高聚物的解聚和代謝，強化廢棄碳資源底物利用和鼠李糖脂合成，構建適用于工業(yè)化生產(chǎn)的鼠李糖脂生產(chǎn)菌株或菌群。

利用廢棄碳資源生產(chǎn)鼠李糖脂符合綠色生物制造的發(fā)展理念，具有廣闊的發(fā)展空間，目前還需對各類碳資源發(fā)酵生產(chǎn)鼠李糖脂進行系統(tǒng)性分析和評估，加強理論基礎研究的深度和規(guī)模生產(chǎn)等有效數(shù)據(jù)的積累，建立完備的廢棄碳資源再利用生產(chǎn)鼠李糖脂的技術體系，推動廢棄碳資源循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。