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近日，中國農業科學院生物技術研究所微生物蛋白設計與智造創新團隊與國內相關科研單位合作，開發了一種利用玉米秸稈高效生物合成人造淀粉和單細胞蛋白的新技術，進一步降低了人造淀粉的生產成本，為糧食生產提供了新的途徑。相關研究成果發表在《科學通報》(《Science Bulletin》)上。

全球人口的快速增長和氣候變化將使人類面臨糧食安全的巨大挑戰。將農業廢棄物資源高效轉化為人造糧食則是緩解糧食危機，實現農業可持續發展的重要途徑之一。合成生物技術的快速發展使人們打破自然合成路徑，創建高效人工生物合成體系成為可能。

利用木質纖維素生物合成人造淀粉和單細胞蛋白途徑示意圖。中國農業科學院生物技術研究所供圖

該研究創建了一種使用現有的農業廢棄物(玉米秸稈)高效合成人造淀粉和微生物蛋白的新技術，利用包含纖維素降解酶和淀粉合成酶的體外多酶分子體系，與釀酒酵母進行生物轉化，可以把玉米秸稈中的纖維素高效酶水解合成人造淀粉，同時在有氧條件下低成本發酵生產微生物蛋白。這種新方法首次創建了從商業化纖維素酶中去除β-葡萄糖苷酶的高效纖維素降解及纖維二糖生成技術，能有效控制和降低纖維素酶成本，同時利用底物穿梭效應減少產物抑制，提高纖維素酶水解能力。而且，整個生物制造過程中無須輔酶和能量輸入，沒有糖損失以及設備投資小，為滿足人造淀粉和微生物蛋白生物合成的經濟性要求提供了可能。

關鍵詞： 生物合成 纖維素酶 玉米秸稈 單細胞蛋白 生物技術研究所