El uso de biorrefinerías basadas en lípidos microbianos oleaginosos a partir de biomasa lignocelulósica (LCB) para producir bioenergía fermentativa (es decir, biodiésel) representa una tecnología innovadora de producción de combustible de segunda generación. Estos lípidos son predominantemente triglicéridos intracelulares que se acumulan a través del metabolismo de los azúcares en la fermentación tras el pretratamiento y la hidrólisis enzimática de la LCB. Esta revisión investiga los avances recientes en la producción de lípidos microbianos a partir de LCB, centrándose en los factores que influyen en los principales productores de lípidos microbianos, los diferentes métodos de pretratamiento (es decir, pretratamiento físico, químico, biológico y combinado), los enfoques de hidrólisis enzimática, las nuevas estrategias de bioprocesamiento (es decir, específicas para microbios y específicas para modelos de fermentación) y las técnicas de ingeniería de los microbios oleaginosos (es decir, alteraciones genéticas y metabólicas). El estudio demuestra que las levaduras oleaginosas pueden sintetizar cantidades significativamente mayores de lípidos cuando se incorporan al sistema, conocido como hidrólisis y producción de lípidos separadas, tras diversos métodos de pretratamiento combinados. Curiosamente, se ha descubierto que CRISPR es la forma más adecuada de manipular genética y metabólicamente los microbios para aumentar la síntesis de lípidos. El estudio también explora estrategias económicamente viables para la producción fermentativa de lípidos, aborda los retos asociados y esboza las direcciones futuras, incluidas evaluaciones técnico-económicas y del ciclo de vida exhaustivas. Esta revisión ofrece información muy valiosa sobre la producción microbiana de lípidos a partir de LCB, y destaca el potencial de importantes mejoras tecnológicas y medioambientales gracias a los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso.