科學家培養新型大腸桿菌 可將二氧化碳轉化為自身能量

2020-12-08 硬派科技

科學家培養新型大腸桿菌 可將二氧化碳轉化為自身能量

來源：網易科技 • 2019-12-04 15:38:03

雖然大多數人對大腸桿菌都厭惡至極，但它們卻是科學家較為看重的研究對象之一。最近科學家們就成功為大腸桿菌更換了「食物口味」。

根據發表在《細胞》雜誌上的一篇新論文，以色列魏茨曼科學研究所的科學家已經培育出一種以二氧化碳為食的大腸桿菌。這種細菌通常更喜歡糖或者說葡萄糖，但實驗室培育的菌株在產生可用於生物燃料的物質時，將二氧化碳轉化為自身的能量。

目前，有幾種大腸桿菌已經被用來製造生物燃料，但它們通常以糖為食，而且糖不是一種豐富的物質。因此科學家們轉而尋求新的研究突破。

研究人員向大腸桿菌基因中添加一種轉化二氧化碳的酶，並去除了用於代謝糖的其它酶，最終成功改變了它們賴以生存的「食物」來源。為了證明它們真的不需要糖來維持生存，科學家們把這些細菌放在實驗室裡200天。當再次對這些細菌進行研究時，研究人員發現它們已經成功地"進化"了，而且能夠在不需要糖的情況下生長。

該研究的負責人Ron Milo稱，研究團隊沒想到能夠對這種細菌的基因組做出如此「巨大的改變」。而目前的問題在於，大腸桿菌在生長過程中釋放的二氧化碳比它們消耗的要多，因此，研究人員未來仍然需要進行更多的研究來減少它們的二氧化碳排放。

儘管大腸桿菌有著非常糟糕的名聲，但它已經被用來做許多有用的事情。幾年前，研究人員研究如何在微生物中存儲加密數據時，甚至打造出了基於大腸桿菌的「計算機」。

改良後的大腸桿菌將來可以用來生產其它化學物質，它們甚至可以利用鋼鐵行業或混凝土行業所產生的二氧化碳副產物來為糖尿病患者生產胰島素。紐卡斯爾大學的Frank Sargent稱：「這項技術有無限的可能性，而且這種定向進化已經獲得了諾貝爾獎，這是一個很好的例子。」

有研究表明，大腸桿菌甚至可以被用來產生神奇蘑菇中的裸蓋菇素，這是一種可防止抑鬱的物質。越來越多的人開始將其作為一種精神疾病的治療手段進行測試，比如上癮、抑鬱和創傷後應激障礙。邁阿密大學的一個研究小組對這種細菌進行了基因改造，使其大量生產出具有精神活性的裸蓋菇素。

除此之外，這項研究背後的團隊確實聲稱這種菌株可以用來開發「食物」。雖然大腸桿菌食物聽起來有點令人反胃，但我們還得等上很長時間才能知道這種未來的食物會是什麼樣子。研究人員說，目前這項工作基本上只是一個概念上的證明，所以使用大腸桿菌製作假日晚餐的想法可能還需要等一段時間。

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