近日，徐岩教授团队任聪副研究员在菌种资源挖掘与中链脂肪酸生物合成领域取得重要进展，研究结果“A novel lactic acid bacterium, Sporolactobacillus sp. LBM15018, enhances the growth and caproate fermentation capacity of Caproicibacterium lactatifermentans through interspecies cross-feeding”正式发表于Bioresource Technology（IF=9.0）（https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.134469）。
解乳酸己小杆菌（Caproicibacterium lactatifermentans）是该团队前期发现、分离与命名的一种高效产己酸菌，具备利用乳酸合成己酸的卓越能力，但在以葡萄糖为碳源时，其乳酸利用途径受到抑制。因此，如何建立一种以葡萄糖为直接底物，同时可以高效激活乳酸到己酸代谢途径的发酵策略，成为亟待突破的关键问题。
生物法制备的己酸（六碳中链脂肪酸）被广泛应用于食品、动物养殖与医药领域。微生物法合成己酸虽具可持续发展潜力，却长期受限于缺乏能够高效利用糖类底物合成己酸的优良菌株。现有己酸生产菌普遍存在碳源谱狭窄、代谢调控复杂等问题，例如第一代菌种克氏梭菌（Clostridium kluvyeri）需以乙醇为碳源，限制了其以廉价可再生生物质为原料的工业化应用。
针对上述瓶颈，研究团队从白酒酿造窖泥中成功分离获得一株未分类命名的新型乳酸菌——Sporolactobacillus sp. LBM15018。该菌株具有专一的L-乳酸产生能力，生长速率较植物乳杆菌等传统乳酸菌更慢，在以葡萄糖为碳源产酸时不会使培养基过快酸化。此外，该菌株碳源利用谱广泛，能够同时利用葡萄糖、木糖和阿拉伯糖等多种碳源进行生长，并进行同型乳酸发酵。
本研究建立了Sporolactobacillus sp. LBM15018与解乳酸己小杆菌的双菌共发酵体系。在无需控制pH条件下，实现了乳酸的单向交叉喂养，成功解除了葡萄糖的抑制作用，高效驱动逆β-氧化途径向己酸合成方向进行。在此基础上，团队建立了以玉米浆粉为替代氮源的低成本发酵策略。在此条件下，双菌共培养发酵组己酸产量达到8.9 g/L，较解乳酸己小杆菌纯培养提升69%；平均生产效率从纯培养组的1.3 g/L/d提升至3.0 g/L/d，发酵前1.5 d生产效率可达6.8 g/L/d，为目前文献报道中以葡萄糖为碳源时己酸的最高生成效率。
转录组学分析进一步揭示，共培养条件下解乳酸己小杆菌的葡萄糖与乳酸利用相关基因显著上调，逆β-氧化途径关键基因表达增强，同时中心代谢途径呈现整体下调，体现了该菌在双菌发酵体系中的“生长-存活”代谢重编程特性。而对于乳酸菌Sporolactobacillus sp. LBM15018而言，其糖摄取和乳酸合成相关基因受到抑制，应激响应基因显著上调，表明该菌在共培养中进入了胁迫适应状态。这种不对称的代谢相互作用关系，既维持了共培养系统中乳酸的稳定供给，又避免了培养基的过度酸化，从而实现了高效的己酸合成。相比传统单一菌株发酵策略，本研究构建的双菌共培养体系突破了单一菌株在碳源利用与代谢调控方面的限制，实现了“糖→乳酸→己酸”的级联转化。
图形摘要
上述研究工作发表于 Bioresource Technology，江南大学生物工程学院教育部工业生物技术重点实验室为第一完成单位，江南大学2023级硕士生张林梦为第一作者，江南大学生物工程学院徐岩团队任聪副研究员为通讯作者。上述研究得到了国家重点研发计划（2022YFD2101201）的资助。
近年来，徐岩教授团队任聪副研究员扎根传统酿造产业，同时将相关菌种的应用拓展至现代工业生物技术领域，围绕厌氧微生物资源挖掘与合成菌群构建开展了系统性研究，并取得了一系列原创性成果。部分成果已发表于 Water Research（2025）、Food&Funcion（2024），Food Microbiology（2023）、mSystems（2022）、Applied and Environmental Microbiology（2021）等权威期刊，相关专利技术已在国内外知名企业推广应用。
