非食料再生可能バイオマスを価値ある化学品・材料に変換する微生物プラットフォーム：過去10年の進展

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:A useful review of synthetic biology and AI tools for strain engineering in non-food biomass conversion, identifying key bottlenecks and future directions.

🏢実務担当者:Companies in chemicals and materials sectors can explore non-food biomass feedstocks as sustainable alternatives, though economic feasibility remains a challenge.

🏛政策担当者:Highlights the potential of non-food biomass for bioeconomy policy, supporting carbon neutrality goals through industrial biotechnology.

世界の化石資源への依存と広範な食料不安は、持続可能で回復力のある代替手段の緊急の必要性を浮き彫りにしている。農業残渣、水生バイオマス、有機廃棄物を含む非食用再生可能バイオマスは、耕作地や主食生産と競合することなく豊富なカーボンニュートラルな原料を提供し、持続可能なバイオエコノミーを推進するための戦略的資源となっている。本総説は、非食用バイオマスの分類、物理化学的特性、および高価値利用経路を体系的に要約し、特にそれをバイオ燃料、プラットフォームケミカル、生体高分子、およびタンパク質ベース材料へ変換するための微生物プラットフォームに焦点を当てている。我々は、従来の産業用微生物の限界を議論し、合成経路設計、ゲノム編集、システム生物学、AI支援型株最適化を含む合成生物学と代謝工学の変革的役割を強調する。主要な生産技術、応用展望、および産業化の課題を分析し、阻害剤耐性、基質変換効率、経済的実現可能性が主要なボトルネックとして特定されている。将来の展望には、次世代微生物シャーシ、相乗的変換戦略、微生物共培養システム、およびインテリジェント発酵制御が含まれる。全体として、合成生物学駆動型の非食用バイオマスの微生物変換は、カーボンニュートラルと循環型・グリーンなバイオベース産業システムの開発に向けた有望な技術的経路を提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Global dependence on fossil resources and widespread food insecurity highlight the urgent need for sustainable and resilient alternatives. Non-food renewable biomass, including agricultural residues, aquatic biomass, and organic wastes, provides abundant carbon-neutral feedstock without competing with arable land or staple food production, making it a strategic resource for advancing a sustainable bioeconomy. This review systematically summarizes the classification, physicochemical properties, and high-value utilization pathways of non-food biomass, with a particular focus on microbial platforms for its conversion into biofuels, platform chemicals, biopolymers, and protein-based materials. We discuss the limitations of conventional industrial microorganisms and highlight the transformative role of synthetic biology and metabolic engineering, including synthetic pathway design, genome editing, systems biology, and AI- assisted strain optimization. Key production technologies, application prospects, and industrialization challenges are analyzed, with inhibitor tolerance, substrate conversion efficiency, and economic feasibility identified as major bottlenecks. Future perspectives include next-generation microbial chassis, synergistic conversion strategies, microbial co-culture systems, and intelligent fermentation control. Overall, synthetic biology–driven microbial conversion of non-food biomass offers a promising technical route toward carbon neutrality and the development of circular, green bio-based industrial systems.

• openalex https://doi.org/10.1051/bioconf/202623703008/pdffirst seen 2026-06-18 05:50:11