中國(guó)科學(xué)家從農(nóng)業(yè)廢棄物中生物合成人工淀粉和微生物蛋白

2023年1月6日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所與中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)等聯(lián)合在國(guó)際頂級(jí)期刊 Science Bulletin （Q1，IF: 20.577）發(fā)表題為“Biosynthesis of artificial starch and microbial protein from agricultural residue”的研究性論文。

人口增長(zhǎng)和氣候變化對(duì)糧食安全構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)。人類正面臨一個(gè)嚴(yán)肅的問(wèn)題：我們將如何在不久的將來(lái)養(yǎng)活世界？本研究提出了一種開箱即用的解決方案，涉及從可用且豐富的農(nóng)業(yè)廢棄物中高效生物合成人工淀粉和微生物蛋白質(zhì)，作為新的飼料和食物來(lái)源。該研究采用體外無(wú)輔酶合成酶途徑和面包酵母(釀酒酵母)的一鍋法生物轉(zhuǎn)化可以在有氧條件下同時(shí)將稀硫酸預(yù)處理的玉米秸稈轉(zhuǎn)化為人工淀粉和微生物蛋白。不含 β-葡萄糖苷酶的商業(yè)纖維素酶混合物加上在釀酒酵母表面展示的含有纖維二糖磷酸化酶和馬鈴薯 α-葡聚糖磷酸化酶的體外雙酶復(fù)合物，顯示出比富含商業(yè) β-葡萄糖苷酶的纖維素酶混合物更好的纖維素水解速率。這是因?yàn)閺墓腆w纖維素原料到酵母的水解產(chǎn)物的通道減輕了纖維素酶混合物的抑制作用。

動(dòng)物試驗(yàn)表明，人工直鏈淀粉的消化導(dǎo)致血糖水平緩慢且相對(duì)較小的變化，這表明它可能是一種預(yù)防肥胖和糖尿病的新型保健食品成分。結(jié)合利用現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)廢棄物和從非食物生物質(zhì)中生物合成淀粉和微生物蛋白，可以解決食物-能源-水關(guān)系中迫在眉睫的食品危機(jī)。

     (來(lái)源：科學(xué)私享)