近日，中国热科院环植所废弃物循环利用团队在黑水虻高值化功能型产物发酵制取方面取得新进展。研究人员利用自主研发的菌酶复合剂对黑水虻幼虫（BSFL）进行发酵提质，从有害微生物抑制效果、抗营养因子降解、活性产物生成及相关代谢途径调控蛋白表达等方面系统揭示了菌酶复合剂作用代谢机制，阐明了活性产物-微生物二者之间的对应关系，证明了菌酶协同发酵对BSFL提质增效的诸多有益效果。该研究结果为利用菌酶技术挖掘BSFL功能型产物潜力，研发高值饲料肥料产品，延长产业链、提升价值链提供科学基础。
黑水虻是一种高效的资源环保昆虫，可将粪便、餐厨等有机废物转变为幼虫蛋白。但其抗营养因子与体内外携带的多种有害微生物限制了其在饲料与肥料领域的进一步应用。研究团队针对BSFL虫糜筛选了芽孢杆菌与几丁质酶、酸性蛋白酶并组成发酵剂，优化发酵条件后可高效降解BSFL大分子蛋白质与抗营养因子几丁质，抑制包括克雷伯氏肺炎菌在内的多种有害微生物增殖，代谢组学结果显示发酵过程显著降低了金霉素、坦内霉素、氧化可的松等有害物质的浓度，增加了几丁寡糖，寡肽、葫芦巴碱、水苏糖等小分子活性产物的含量；转录组学分析了发酵前后芽孢杆菌胞内关键基因的功能并注释，明确了关键次级代谢产物代谢途径中调控蛋白含量的变化，为靶向富集功能产物提供了依据。该研究为突破BSFL应用瓶颈、挖掘活性物质潜力、开发功能型饲料、肥料添加剂提供了新途径。
相关研究成果以 “Untargeted metabolomics and PacBio analysis on bioactive components and microbial community in co-fermentation of black soldier fly larva” 为题发表于《Food Research International》上。环植所刘和助理研究员、杨霞助理研究员为共同第一作者，环植所李勤奋研究员、王定美副研究员为共同通讯作者。该项工作得到了海南省重大科技计划、福建省促进海洋与渔业产业高质量发展专项资金等项目的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996924013747
