原文链接：Artificial consortium demonstrates emergent properties of enhanced cellulosic-sugar degradation and biofuel synthesis | npj Biofilms and Microbiomes (nature.com)

摘要 经过合理设计的人工共生群落的浮游培养物展示了超越单一培养物特性之和的新兴特性，包括纤维二糖降解增加超过200％，甘油降解增加超过100％，乙醇产量增加超过800％，生物量生产率增加超过120％。该共生群落被设计为具有使用正反馈机制的交互喂养、分工、以及通过死物质降解的营养物和能量转移的初级和次级资源专家。主要资源专家是植物发酵克雷伏氏菌（又名植物发酵乳杆菌），是一种纤维素分解菌，是一种厌氧菌。次级资源专家是大肠杆菌，是一种多才多艺的，兼性厌氧菌，可以发酵甘油和纤维二糖降解的副产物。该共生群落在生物膜中生长时还展示了生物量积累的增强特性，形成了具有物种梯度的高细胞密度的社区。共生群落生物膜对含氧扰动具有鲁棒性，大肠杆菌消耗氧气，为植物发酵克雷伏氏菌创造无氧环境。无氧/有氧循环进一步增强了生物膜共生群落的生物量生产率，使生物量积累比单一培养物生物膜之和增加约250％。共生群落的新兴特性归功于几种协同机制。大肠杆菌消耗纤维二糖降解的抑制性副产物，促进了植物发酵克雷伏氏菌的生长和更高的纤维素酶产量，进而为大肠杆菌提供了更多底物。大肠杆菌的死物质增强了植物发酵克雷伏氏菌的生长，而植物发酵克雷伏氏菌的死物质通过释放肽和氨基酸分别促进了大肠杆菌的生长。总体而言，死物质成分的时间循环增加了共生群落中来自纤维素的资源的通量。该研究建立了一个基于共生群落的生物加工策略，利用自然存在的相互作用，以改进将纤维素衍生的糖转化为生物产品。