近日，中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所煙草功能基因組創(chuàng)新團隊王倩課題組與中國科學院青島生物能源與過程研究所張海波、韓國科學技術院Sang Yup Lee兩團隊合作，創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)，煙草可作為高效低碳的能源作物，生產(chǎn)高附加值化學品，助力生物煉制的可持續(xù)發(fā)展。相關研究成果發(fā)表在《創(chuàng)新（The Innovation）》（IF＝33.2）上。

煙葉作為能源植物應用的優(yōu)勢

煙草是全球重要的經(jīng)濟作物和農(nóng)產(chǎn)品，也是我國農(nóng)村經(jīng)濟的重要支柱之一。該研究在深入分析烤后煙葉成分基礎上，發(fā)現(xiàn)煙葉加水滅菌后即可獲得營養(yǎng)全面且豐富、生物相容性強的液體，后者可直接作為培養(yǎng)基用于原核和真核生物的培養(yǎng)，生成具有高附加值的生物基燃料及化學品。該研究進一步以煙葉和玉米秸稈作為底物生產(chǎn)生物乙醇，通過對比“煙葉乙醇”和“秸稈乙醇”的生命周期碳排放及耗能，對煙葉作為生物質(zhì)能源的環(huán)境效益進行評估。結果表明，煙葉加水后直接滅菌作為微生物發(fā)酵培養(yǎng)基，顯著降低了碳排放量和能耗，優(yōu)化了生物煉制的路線，為生物能源利用的碳負排放的實現(xiàn)奠定基礎。

煙草是一種抗逆性強、耐鹽堿、生物量大的大田作物，蛋白質(zhì)和糖分含量很高，代謝通路豐富。與其他作物相比，煙草對不同生態(tài)環(huán)境的適應性更廣，適應力更強。它可以耐受含鹽量約千分之九的土壤環(huán)境，能在中、重度鹽堿地上完成生活史，是具備突出的鹽漬土利用潛力的能源植物。因此，結合該研究成果，在鹽堿地等邊際土壤上種植煙草，收獲煙葉用于生物煉制，響應了習近平總書記提出的“開展鹽堿地綜合利用”和“碳達峰碳中和”的戰(zhàn)略。同時，該進展也為煙葉生產(chǎn)和加工過程中產(chǎn)生的煙草來源廢棄物處理提供了新思路，有助于煙草的多功能利用和生物質(zhì)能源的挖掘開發(fā)。

該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、國家自然基金面上項目、山東省自然科學基金等項目的資助。