尾气也能变蛋白，中国的农科院的新成果意味着什么？

今天的节目咱们来聊一下咱们中国科学家的又一项研究成果。据一些媒体介绍，中国农业科学院饲料研究所与北京首钢朗泽新能源公司合作，首次人工完成了一氧化碳到蛋白质的合成，不但具有完全的自主产权，而且具备万吨级的工业产能，这可以说是一碳生物合成方面重大的突破性进展了。前些日子，“二氧化碳合成淀粉”的报导还历历在耳，如今又来了个“一氧化碳合成蛋白质”，下次再来一个合成脂肪的新闻，三大营养物质都齐全了，那是不是意味着以后我们不用种地、不用饲养家禽家畜，所有的食物都可以从工厂生产出来呢？下面咱们就来深度扒一扒这件事情。

首先，咱们介绍一个这次新成果的主要原理。

蛋白质是构成生命的基本物质，机体的遗传表达、化学合成和生理调控都都需要蛋白质的参与，人类每天也需要摄入足量的蛋白质以维持新陈代谢，一氧化碳存在于燃烧不完全的气体中，是汽车尾气和工业废气的主要成分，这种气体是有毒性的，人若呼吸得多了，还有可能引起一氧化碳中毒，也就是所谓的“煤气中毒”。这两者一个是宝贝，一个是废物，竟然有一种技术可以实现变废为宝，究竟是如何实现的呢？

那就不得不提一下这种叫作乙醇梭菌的微生物了，一种在自然界天然存在的菌种，最早于1994年由比利时的科学家从兔子肠道中分离出来，是一种可从一氧化碳产生乙醇的厌氧菌，它的作用类似于发馒头时用的酵母菌，合成的过程其实是个发酵的过程。

很多国家都非常关注这种能够将废气变成可用物的细菌，但多数研究主要集中于利用一氧化碳生物发酵过程合成乙酸、乙醇、异丙醇等物质，对合成蛋白质的研究却非常少。这次呢，咱们中国的科学研究者们在国际上首次在工业条件下利用一氧化碳合成菌体蛋白并实现规模化生产，能够让细菌在产生9吨乙醇的同时产生1吨的蛋白质，在这里啊，还是要给咱们中国的科学家点个赞。

乙醇梭菌蛋白是以乙醇梭菌为发酵菌种，以工业尾气中的一氧化碳为主要原料，采用液体发酵，生产乙醇后的剩余物，经分离、喷雾干燥等工艺制得，实现无机物到有机物的转化。说到这里您可能会有疑问，蛋白质中不是还有氮元素吗？从哪里来呢？这个问题其实一点也不用担心，氮嘛，到处都是，空气中氮气的比例就高达78%，在乙醇梭菌发酵的过程中，会加入氨水作为氮元素的来源。

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，氨基酸结构平衡，并具有良好的组织化特性，还易于消化。可是，这种蛋白质可不是让人吃的，而是优质的动物饲料原料，可在一定程度上代替豆粕、鱼粉等动物饲料的原料。

利用微生物发酵原理生产蛋白质其实并不是什么新闻，国外之前也有类似的研究，而咱们国家的这次与它们不同，厉害之处简而言之就是一个字——快。要知道，蛋白质的天然合成过程是相当慢的，一般要在植物或者植物体内具有固氮功能的特定微生物体内，首先在光合作用下形成碳水化合物，再经过三羧酸循环途径等多个环节的生物转换与复杂的酶促反应，形成构成蛋白质的基本单位——氨基酸，进而再合成为蛋白质。这个反应缓慢、物质和能量的转化效率较低，最终积累的蛋白质含量也相对较低。而咱们国家研发的这套合成乙醇梭菌蛋白的技术采用了化的厌氧发酵工艺，可以实现22秒的快速转化，高效快速地生产蛋白质。