新技术可能会减少对大豆进口的依赖

星期二 21 五月 2024 - 19:10

近年来，中国采取了轮作和推广高产品种等多种方式减少对进口大豆（生产动物饲料的重要原料）的依赖。

然而，天津的一群科学家采取了不同的方法。他们将注意力集中在以甲醇为原料的蛋白质生物合成上，但由于成本高昂，该领域的进展已经停滞了数十年。

一项突破可能有助于中国摆脱对大豆蛋白的依赖。

由吴欣领导的中国科学院天津工业生物技术研究所的研究人员最近宣布了一种商业上可行的生物合成蛋白质的方法，该方法可用于制造动物饲料。

他们的研究成果于 11 月 17 日发表在同行评审期刊《生物燃料和生物产品生物技术》上。

“用甲醇合成细胞蛋白的研究始于 20 世纪 80 年代，”吴在论文中说。

“然而，由于成本高，甲醇合成蛋白产品无法与大豆蛋白竞争，因此尚未大规模生产，”他补充道。

该论文称，该方法涉及使用甲醇作为原料进行工业发酵，甲醇可以廉价地从煤炭中提取。

在此过程中使用的酵母菌株毕赤酵母 (Pichia pastoris) 通过使用甲醇进行生长。

由于甲醇的毒性和复杂的途径，之前将该方法商业化的尝试已经停滞，导致大约 20% 的浪费。

为了解决这个问题，吴的团队从中国各地的葡萄园、森林和沼泽地收集了 20,000 多个酵母样本。从这些样本中，他们鉴定出了能够有效利用各种糖和醇作为碳源的菌株。

通过敲除野生毕赤酵母菌株中的特定基因，他们设计了一种具有显着增强的甲醇耐受性和代谢效率的酵母。

该论文称，该工程将甲醇转化为蛋白质的转化率提高到了 92%，使得这种蛋白质生产方法在经济上非常有吸引力。

吴在论文中说：“它不需要耕地，不受季节和气候的影响，而且比传统农业做法效率高一千倍。”

“此外，微生物中的蛋白质含量为 40% 至 85%，明显高于天然植物，”他补充道。

这些生物还含有完整的氨基酸、维生素、无机盐、脂肪和碳水化合物，使其能够在各种应用中部分替代鱼粉、大豆、肉类和脱脂奶粉。

中国目前每年进口约1亿吨大豆，主要来自巴西和美国。

尽管由于全球供应链脆弱，近年来国家努力提高国内产量，但该国目前的产量仅能满足其需求的五分之一左右。

作为促进国内生产的一项重大举措，中国政府去年将转基因技术的商业用途扩大到包括大豆在内的主粮作物。长期以来，此类技术在该国仅限于棉花和木瓜。

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