国际首例！我国实现22秒从一氧化碳一步合成蛋白质，收率最高85%，已形成万吨级工业产能- 大数跨境

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国际首例！我国实现22秒从一氧化碳一步合成蛋白质，收率最高85%，已形成万吨级工业产能

生辉SynBio

2021-11-01

导读：我国在一碳生物合成领域取得重大突破性进展。

中国农业科学院饲料研究所 10 月 30 日宣布，我国在一碳生物合成领域取得重大突破性进展：全球首次实现从一氧化碳到蛋白质的一步合成，并已形成万吨级工业产能。

中国农科院饲料所与北京首钢朗泽新能源科技有限公司旗下的北京首朗生物技术有限公司通过 6 年多的联合攻关，突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术，达成反应速度 22 秒、工业化一步生物合成蛋白质收率最高 85% 的纪录，并合作开展乙醇梭菌蛋白效价评定，共同在国家重点研发计划 —— 蓝色粮仓项目框架内推广该产品在饲料行业中的应用。

“22 秒 + 85%” 的世界纪录

该成果突破了天然蛋白质植物合成的时空限制，实现了合成速度更快（22 秒）、蛋白质含量更高（最高 85%），是国内首次，更是国际首例！

其中，合成速度 22 秒是指输入 CO 合成气，生物转化产出乙醇和菌体蛋白醪液的时间。后续，蛋白醪液经加工制成干粉。

中国农业科学院饲料研究所薛敏博士介绍，蛋白质的天然合成通常要在植物或植物体内具有固氮功能的特定微生物体内，由自然光合作用形成碳水化合物的糖类，再经过三羧酸循环途径多个复杂的生物转换与酶促反应，形成蛋白质合成需要的氨基酸，进而合成为蛋白质。

乙醇梭菌蛋白是以分离于兔子肠道的乙醇梭菌为发酵菌种，以含 CO、CO2 的钢厂、铁厂、电厂尾气和氨水为主要原料，进行液态发酵培养、离心、干燥而获得的新型单细胞蛋白。从无机到有机，实现了从 0 到 1 的自主创新，具有完全自主知识产权。乙醇梭菌相比传统的植物种植生产蛋白质原料效率高 70 万倍，乙醇梭菌蛋白具有很高的营养价值，蛋白质含量高达 80% 以上。该成果的一大亮点是生产原料成本极低，来源广泛。

（来源：sunnews）

绿色发展新动能

中国农科院饲料所所长戴小枫研究员表示，在人工条件下，利用天然存在的一氧化碳和氮源（氨）大规模生物合成蛋白质，长期以来被国际学术界认为是影响人类文明发展和对生命现象认知的革命性的前沿科学与技术。对于我国更是意义重大。

一方面，我国是世界饲料生产和消费大国，乙醇梭菌蛋白的应用与类别划分和饲料行业常用的酵母蛋白一致，且已获得首个饲料和饲料添加剂新产品证书。该证书由农业农村部于 2021 年 8 月颁发，新饲证字（2021）01 号。这种新型非粮蛋白质，将逐步代替饲料上对大豆蛋白的依赖，解决我国进口大豆蛋白饲料卡脖子难题，战略意义重大。目前，该产品已在广东海大集团、恒兴股份等多家饲料企业应用，对饲料及水产养殖产品营养价值和质量提升显著。

（来源：科学网）

另一方面，这一突破对促进国家 “碳达峰” 和 “碳中和” 目标实现深具意义。中国农科院饲料研究所项目首席科学家薛敏算了一笔账，以工业化生产 1000 万吨乙醇梭菌蛋白（蛋白含量 83%）计算，相当于 2800 万吨进口大豆（蛋白含量 30%）当量，开辟了一条低成本非传统动植物资源生产优质饲料蛋白质的新途径，可减少二氧化碳排放 2.5 亿吨，节省耕地 10 亿亩（以平均亩产大豆 300 斤计）。

参考资料：