Получение короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) в качестве химических продуктов или субстратов для микроорганизмов при производстве биохимических продуктов

В последние годы карбоновые кислоты приобрели значение как платформенные молекулы благодаря универсальности их применения в качестве источников углерода для различных микроорганизмов или прекурсоров для химической промышленности. Среди карбоновых кислот короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК), такие как уксусная, пропионовая, масляная, валериановая и капроновая кислоты, могут быть получены биотехнологическими методами посредством анаэробной ферментации лигноцеллюлозы или других органических отходов сельскохозяйственного, промышленного или муниципального происхождения. Биосинтез КЖК имеет преимущества по сравнению с химическим синтезом, поскольку последний основан на использовании сырья ископаемого происхождения, дорогостоящих и токсичных катализаторов, а также жестких условий проведения процесса. В данной обзорной статье представлен обзор биосинтеза КЖК из сложных отходов. Рассмотрены различные области применения КЖК и возможность их использования в качестве источника биопродуктов, что способствует развитию циркулярной экономики. Применение КЖК в качестве платформенных молекул требует процессов их концентрирования и разделения, которые также рассматриваются в данном обзоре. Различные микроорганизмы, такие как бактерии и масляные дрожжи, могут эффективно использовать смеси КЖК, полученные в результате анаэробной ферментации; это свойство может применяться в микробных электролитических ячейках или для получения биополимеров, таких как микробные масла или полигидроксиалканоаты. Описаны перспективные технологии микробной конверсии КЖК в биопродукты с приведением современных примеров, что подчеркивает перспективность КЖК как платформенных молекул для развития биоэкономики будущего.