發酵原料的開發和利用與提高菌種效率是關鍵

1、發酵原料的開發和利用

糧食和能源緊張是當下和今后世界各國都將面臨的難題。發酵產業對能源和糧食的消耗巨大，同時地球上的石油、煤炭、天然氣等化石燃料終將枯竭。因此，發酵工業在發酵原料的開發和利用方面，未來的發展要求應該是：①實現原料到產品的高轉化率。②開發和利用非糧食農業生物質發酵原料，如纖維素、非糧淀粉、非糧脂肪酸等。③加強發酵產業向能源、化工以及材料等領域延伸，實現部分代替石油，生產大宗材料、能源、化工產品等，逐漸減少對石油的依賴。例如通過微生物利用秸稈、玉米芯等木質纖維素農林業殘渣作為原料發酵生產乙醇等燃料能源，已經引起越來越多的國家在發展戰略上的重盡管目前纖維素乙醇的生產成本已下降至5000~6000元，但限制乙醇作為燃料使用的主要障礙還是成本問題，因而構建能夠利用可再生物質生產乙醇的工程菌仍是主要的努力方向。④隨著工業的發展、人口增長和國民生活的改善，廢棄物也日益增多，同時也造成環境污染。因此，通過發酵技術對各類廢棄物的治理和轉化，變廢為寶，實現無害化、資源化和產業化

2、提高菌種效率是關鍵

我國的發酵產業在硬件方面已經達到很高的水平。因此，今后節能減排的工作重點應該放在菌種的改良上。

①充分利用包括基因工程在內的現代分子生物學技術研究成果，按照人們的意愿來改良菌種及將外源基因導入微生物細胞，對傳統發酵工業菌種進行改造，提高發酵效率。

②構建復合功能微生物是菌種改良的重要方向。目標是獲得一個能快速生長、能進行多種基因整合、抗染菌、允許不同多個個體的染色體在細胞中共存，從而獲得多種性能、能生產多種產品的菌株近期和中期菌種改造硏究的重要應用領域包括：改造控制生長速度的微生物基因組，使微生物細胞更快地生長，利用快速生長的微生物菌株生產大宗化工產品，提高生物過程相對于化工過程的競爭性。限制細胞群體效應，使發酵能達到更高的密度，提高生物產品單位時間和單位體積的生產效率。實現跨種屬染色體在一個細胞共存，使細胞具有多種功能（特別是利用纖維素快速生長獲得目標產物）。總之提高菌種的效率是提高發酵產業的關鍵。