我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,这与合成淀粉有区别吗?

中国农业科学院饲料研究所10月30日发布 , 我国在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成 , 已经形成万吨级的工业生产能力 , 获得首个饲料和饲料添加剂新产品证书 。 今天就和大家聊聊这次的研究以及与合成淀粉的区别 。
我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,这与合成淀粉有区别吗?】01 , 关于这个题目
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题目有一定的误导 , 大家要在看“热闹”的同时看下“门道”哈 。
1 , 【首次】实现一氧化碳到蛋白这个宣传是不合适 。
从一氧化碳到蛋白 , 是本研究所用菌株的特点 , 该菌株1994年由ABRINIJ从兔粪便中分离 , 其特点就是:可以用一氧化碳作为底物 。
2 , 本研究的优势在于改良菌株的合成效率
新闻上说
突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术 , 大幅度提高反应速度(22秒合成) , 创造了工业化条件下一步生物合成蛋白质收率最高85%的世界纪录 。
具体手段可能是诱变 , 基因工程等方法(毕竟2013年JoséM已经解读了其基因组) 。
3 , 很多人可能会和二氧化碳合成淀粉相比 , 但是其实这可以说是完全不同的两种内容 , 合成淀粉难了n个数量级 。
一氧化碳合成蛋白质——发酵
二氧化碳合成淀粉——有机合成 。
02 , 何谓发酵?
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其实 , 提到从无机化合物到有机化合物这个过程 , 学化学的人会想到化学合成 , 而学生物的人会想到生物合成 。
生物合成 , 是自然界最广泛的反应之一 , 尤其是植物和微生物广泛存在 , 比如大家最熟悉的光合作用 , 就是用植物或者微生物细胞 , 将二氧化碳和水固定下来形成有机物 。
而发酵自然也是生物合成的一大过程 , 只不过很多时候 , 人们容易把发酵局限在了“分解、降解”领域 , 比如我们日常的酒、酱油都是发酵产物 , 就连我们的馒头一样是发酵的 , 可以说 , 发酵领域是生物学科下的一大门类 , 包括著名的茅台院士 , 也是做发酵的 , 领域是“白酒酿造工艺” 。
其实 , 发酵的总体定义更应该是:
借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程 。
03 , 生物合成蛋白质
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这次提到的从一氧化氮合成蛋白质 , 是个发酵过程 , 本质上就是生物合成 。 研究人员采用的是乙醇梭菌 。
我们刚好有他们发表的文章 , 如下 , 发表于《动物营养学报》的一篇文章
我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,这与合成淀粉有区别吗?
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该文章的单位是新闻里提到的农科院和普朗生物公司 , 也有新闻中采访到的薛敏博士 。
我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,这与合成淀粉有区别吗?
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从薛敏研究员的专利来看
我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,这与合成淀粉有区别吗?
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她主要从事的是饲料相关领域研究 , 这也和本次报道的合成蛋白质相关 , 因为蛋白质是饲料中的重要成分 , 也是衡量饲料品质的一大因素 。 在该文章 , 很好的为我们揭秘了这次新闻报道的内容:
我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,这与合成淀粉有区别吗?
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我们从中可以得出:
1 , 乙醇梭菌本身是一种发酵菌体(Clostridiumautoethanogenum) , ABRINIJ于1994年发现 , 这是当年论文里的菌株(ArchivesofMicrobiology , 影响因子2.3 , 中科院4区)
我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,这与合成淀粉有区别吗?
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2 , 乙醇梭菌本身可以用一氧化碳(CO)作为原料来进行液态发酵 。