大麦虫“酶菌协作”高效降解小麦秸秆

近日，中国农业科学院饲料研究所饲料加工与质量安全创新团队研究揭示了大麦虫幼虫肠道内源酶与共生细菌协同降解小麦秸秆的分子机制，相关研究成果发表在《绿碳（Green Carbon）》上。

秸秆是我国重要的农业废弃物资源，但由于木质素等结构致密，难以实现高效降解和高值利用。大麦虫是优良的饲用昆虫，具有将农业废弃物转化为高品质昆虫蛋白的潜力，但其高效利用秸秆的分子机制缺乏系统解析。

研究团队发现，大麦虫可直接取食小麦秸秆，并在秸秆为唯一饲料时仍保持较高存活率，持续将秸秆转化为自身生长所需营养。团队在大麦虫体内鉴定出一种关键纤维素氧化裂解酶，可率先破解纤维素晶体结构，并与其他纤维素酶协同提高纤维素降解效率；同时科研人员还分离获得一株具有高效木质素降解能力的新菌株，产生的降解酶可逐步破坏木质素屏障，为纤维素降解创造条件。该研究揭示了大麦虫宿主酶与肠道共生菌协同降解木质纤维素的“酶菌协作”机制，为秸秆生物转化提供了新的理论依据。

该研究得到中国农业科学院重大科技任务等项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.greenca.2025.11.002