图片:Lisa Marie Schmitz
以可再生能源的二氧化碳、氢气、氧气和电力为例——在传统的实验室生物反应器系统中，细菌和面包酵母只需要一点点就能生产供人类营养的蛋白质和必需的维生素B9。这是由
虽然许多微生物在视觉上并不引人注目，但它们可以产生各种各样人类可以使用的物质，例如，用于生产啤酒、葡萄酒和奶酪。“我们已经开发了一种能量转化为蛋白质的技术。这种方法利用了两种不同的微生物:一种梭状芽孢杆菌在排除空气的情况下用氢气将二氧化碳还原成醋酸盐，然后面包酵母(一种真菌)在气流下将其转化为蛋白质。”然而，这第一步只有在向微生物提供特定维生素(如B9)的情况下才能发挥作用。“人类不能仅靠蛋白质生存，”安吉纳特说。“所以我们想同时生产B9。”我们的目标是不要在这个过程中摄入比它产生的更多的维生素。
照片:Lars Angenent
节俭的细菌
和他的团队一起，Angenent用热厌氧细菌kivui取代了第一步中的梭状芽胞杆菌，这种细菌更节俭，可以自己形成醋酸盐生产所必需的叶酸。在第二步中，面包师的酵母产生了大量的叶酸。人们已经知道，面包酵母可以从糖中产生叶酸。“我们的实验表明，它也可以用与基础材料大致相同数量的醋酸盐。既然我们不再添加维生素B9，我们确信它是在生产过程中产生的，”他说。大约6克的酵母，经过生产和干燥，就足以满足一个人每天所需的维生素B9。该实验的维生素测量是由慕尼黑工业大学的Michael Rychlik教授领导的一个团队进行的，他是该研究的共同作者之一。
“我们的产品还不是成品食品，但食品工业可以用它来开发食品，”安吉纳特说。在食用之前，首先必须从酵母中去除可能引起痛风的物质。此外，实验室里的小型生物反应器系统将不得不转化为规模大得多的工厂——这一过程可能会产生新的问题。随后将进行食品安全研究，并对这类产品的市场进行技术和经济分析。
循环思考
那么，安根森特想把他的食品替代品的设想推进到什么程度呢?有一天，我们会靠合成药丸和膏药生活吗?“我主要关心的是减少肉类消费，”他说。“我相信消费者会习惯新产品。这也可以通过定价来实现。”这种食品替代品可以大大减少动物饲料的种植，以及牲畜养殖对环境有害的排放。然而，总的来说，将比以前需要更多的农业，因此有必要扩大最节约资源的作物种植形式。此外，农民在未来必须为保护土壤和自然的额外责任获得经济奖励。
Angenent以循环和更广泛的联系来思考问题:“营养不良威胁着不断增长的世界人口，特别是在遭受干旱和土壤营养不足的国家。在这样的地方，替代产品，比如我们的产品，可以改善食品状况。”“事实上，我们可以在我们的生物反应器系统中同时以高速生产蛋白质和维生素，以生产可持续素食和纯素产品，而不需要大量使用土地，这是朝着这一目标迈出的重要一步。”
出版:
Lisa Marie Schmitz, Nicolai Kreitli, Lisa Obermaier, Nadine Weber, Michael Rychlik，和Largus T. Angenent:能源-维生素:利用微生物蛋白质系统从可再生电力和二氧化碳中生产叶酸(维生素B9)。《生物技术趋势》，https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2024.06.014
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我是偶读号的签约作者“晓云”！
希望本篇文章《微生物将基础成分转化为叶酸的创新机制》能对你有所帮助！
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本文概览： 图片:Lisa Marie Schmitz 两步法生物反应器系统用于生产富含蛋白质和维生素B9的酵母。 以可再生能源的二氧化碳、氢气、氧气和电力为...