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我國首次實現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質的合成并形成萬噸級工業(yè)產(chǎn)能
最后更新: 2021-10-31 15:23:17中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所10月30日宣布,我國在一碳生物合成領域取得重大突破性進展:全球首次實現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質的合成,并已形成萬噸級工業(yè)產(chǎn)能。這一舉突破了天然蛋白質植物合成的時空限制,為彌補我國農(nóng)業(yè)最大短板——飼用蛋白對外依存度過高提供了國之利器,同時對促進國家“雙碳”目標實現(xiàn)深具意義。
項目首席科學家、中國農(nóng)科院飼料所研究員薛敏博士介紹,蛋白質的天然合成通常要在植物或植物體內(nèi)具有固氮功能的特定微生物體內(nèi),由自然光合作用形成碳水化合物的糖類,再經(jīng)過三羧酸循環(huán)途徑多個復雜的生物轉換與酶促反應,形成蛋白質合成需要的氨基酸,進而合成為蛋白質。其中涉及復雜的遺傳表達、生化合成、生理調(diào)控等生命過程,反應緩慢、物質和能量的轉化效率較低,最終積累的蛋白質含量低。
她強調(diào),在人工條件下,利用天然存在的一氧化碳和氮源(氨)大規(guī)模生物合成蛋白質,則不受此限,故長期以來被國際學術界認為是影響人類文明發(fā)展和對生命現(xiàn)象認知的革命性前沿科學技術。
中國農(nóng)科院飼料所與北京首朗生物技術有限公司經(jīng)多年聯(lián)合攻關,突破了乙醇梭菌蛋白核心關鍵技術,大幅度提高反應速度(22秒合成),創(chuàng)造了工業(yè)化條件下一步生物合成蛋白質收率最高85%的世界紀錄。
該項研究以含一氧化碳、二氧化碳的工業(yè)尾氣和氨水為主要原料,“無中生有”制造新型飼料蛋白資源乙醇梭菌蛋白,將無機的氮和碳轉化為有機的氮和碳,實現(xiàn)了從0 到1的自主創(chuàng)新,具有完全自主知識產(chǎn)權。
以工業(yè)化生產(chǎn)1000萬噸乙醇梭菌蛋白(蛋白含量83%)計,相當于2800萬噸進口大豆(蛋白含量30%)當量,“不與人爭糧、不與糧爭地”,開辟了一條低成本非傳統(tǒng)動植物資源生產(chǎn)優(yōu)質飼料蛋白質的新途徑,可減排二氧化碳2.5億噸,節(jié)省耕地10億畝(以平均畝產(chǎn)大豆300斤計)。
乙醇梭菌蛋白生產(chǎn)工藝流程(圖片由中國農(nóng)科院飼料所提供)
- 原標題:我國首次實現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質的合成并形成萬噸級工業(yè)產(chǎn)能
- 責任編輯: 李天宇 
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