老技术“一氧化碳合成蛋白”究竟能否提升现代粮食安全?
研发团队在国际上首次实现了从一氧化碳到蛋白质的一步工业化合成,并已形成万吨级的工业生产能力。一氧化碳、二氧化碳的工业尾气和氨水为主要原料,将无机的氮和碳转化为有机的氮和碳,并制造出新型饲料蛋白资源,乙醇梭菌蛋白。利用乙醇梭菌将一氧化碳等工业废气作为碳源发酵合成乙醇,乙醇梭菌蛋白只是此过程中产生的副产品,属于意外收获。
当中国粮食库存达到历史最高水平时,粮食能否收缴、销售、管理和供应,这些问题折磨着国家的粮食安全能力。无论哪个环节出错,都会影响到国家粮食安全的大局。当前,迫切需要建立粮食系统安全长效机制,维护和管理世界粮仓。目前,玉米、水稻等品种处于周期性过剩状态,粮食库存处于历史最高水平,给粮食采购、仓储、安全运行、质量安全和库存监管带来了巨大的压力和风险。
粮食生产进一步集中在核心主产区,国内外粮食市场深度融合,保障供应、稳定市场尤其是应急供应难度加大。重金属超标、农药残留、霉变变质等食品质量安全问题时有发生,已成为影响食品安全的重要隐患。确保食品质量安全,加快食品质量标准的修订和完善,建立从现场到餐桌的无缝质量安全检测体系,从源头上防止不合格食品流入口粮市场。
蛋白质是人类所有细胞和组织中最重要的成分。我们身体的所有重要成分都需要蛋白质的参与。仅蛋白质就占人体重量的16~20%。蛋白质可以说是生命的物质基础。我们可以说,没有蛋白质,就没有生命。通过多重复杂的生物转化和通过三羧酸循环的酶促反应,形成蛋白质的组成部分氨基酸,从而进一步合成蛋白质。
可以。将乙醇梭菌蛋白用于猪饲料中,可降低猪饲料中鱼粉的用量而不影响其生长性能,可使猪饲料的成本降低,增加养殖收益,同时可以提高种公猪精子品质,提高母猪的免疫力,减少母猪便秘,缩短产程和发情时间。
一氧化碳合成蛋白质对于大豆行业和饲料行业有着重大的影响,众所周知我们国家属于大豆进口大国,所以一氧化碳能够合成蛋白质将极大的降低我国对于大豆进口的需求和依赖,降低饲料成本增加养殖业的整体利润空间。
蛋白质是如何形成的?
对人类而言蛋白质是构成所有细胞和组织最重要的部分,身体内所有重要的成分都需要蛋白质的参与,其中仅蛋白质就占到体重的20%左右。蛋白是生命的物质基础,可以说没有蛋白质就没有生命的存在。
一氧化碳如何合成的蛋白质?
没有氮就不能合成蛋白质,所以对于含氮较多的植物,蛋白质合成的比例也较高。据该项目首席科学家、中国农业科学院饲料研究所研究员薛敏博士介绍,在人工条件下我们可以用一氧化碳和氮源进行生物合成,已突破乙醇梭菌蛋白的核心关键技术,大大提高了反应速度,创造了工业化条件下生物合成蛋白质收率最高的世界纪录,形成了万吨级的工业生产能力。
一氧化氮合成蛋白质的意义?
作为世界饲料生产与消费第一大国,我国每年都有大量的进口,但饲用蛋白原料对外依存度达8层以上,直接解决了我国大豆蛋白饲料卡脖子问题。近几年来我国大豆进口量的最高年度已经超过亿吨。除了生产食用植物油之外,进口大豆最大的用途是满足世界上规模最大的养殖业的饲用蛋白需求。蛋白质原料的对外依存度长期保持在8层以上,这已成为我国农业的一大短板,也是影响国家粮食安全和经济安全的重要因素。所以这一突破解决的不仅仅是蛋白质的问题也解决了我国对于国外大豆过度依赖的时代。
大家都从新闻上面看见,我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成。那么根据这样的一个技术的合成,也意味着我们在科学领域也是有着新的突破的。因为我们都知道,一氧化碳合成蛋白质是一项非常复杂的工程,并且这一项技术也是用了很多年的研究才达到的。而且大家也都清楚的知道,对于这样的一个工程也是有非常大的优势,尤其是在改良菌株方面有非常大的合成优势。
突破科学的成就
所以我们也知道突破了乙醇梭菌蛋白核心的关键技术,这也能够大幅度的去提高一些反应速度。那么很多的科学家在知道了这一项发明成功之后,也都纷纷表示感慨,在医学界和科学界是有着非常大的成就的。并且能够帮助科学界和医学界取得更大的突破,这将是历史上的又一次里程碑。我们也知道蛋白质合成的技术是需要经过发酵的,而二氧化碳想要合成淀粉是需要经过有机合成的,这样就需要去从发酵这个角度入手。
在医学方面有进步
提到无机化合物和有机化合物净化的这一个过程,并且许多学化学的人都会知道,化学的合成会有许多的因素存在,并且生物合成是自然界最广泛的一种方式。那么在进行这样的一些化学合成的时候,是必要进行发酵,这就是植物和微生物的广泛存在,并且也是大家最熟悉的光合作用。
所以发酵的总体定义就是借助一些微生物,在有氧或者无氧的环境下进行一些生命活动。然后来制备微生物菌体本身,这就能够形成一些代谢产物。而且这样一种方式也是能够有效的去达到我们的发酵技术,并且能够让发酵变得更加的迅速,在发酵当中所缺乏的物质,也会得到合理的规划。
一等奖
1.兴海1号——对虾种业振兴先行者,产业“芯”动力
二等奖
1.爱好水族——做办公室的常驻者
2.“鱚”世之宝——做多鳞鱚产业先行者
三等奖
1.藻餐车——开创对虾产业新时代
2.“异枝”独秀——大型经济海藻产业引领者
3.基于噬菌体鸡尾酒防控对虾荧光弧菌病的研究
4.三倍体珠母贝珍珠供销一体化
优秀奖
1.以乙醇梭菌蛋白为原料的低鱼粉饲料的评估和推广应用研究
2.得净微藻水质-村镇绿色水质处理的领头品牌
3.功能藻类环保节能创业计划
“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛由共青团中央联合有关单位发起,自1999年举办以来,已经成为国内大学生最关注的全国性创业赛事之一。23年来,大赛规模从120余所学校近400件作品发展到全国2700余所学校近20万件作品参赛,大赛始终致力于引导学生了解国情社情、提升学生社会化能力、服务学生就业创业。