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东南大学陆祖宏等推动全球藻类生态产业颠覆性变革
日期: 2018-06-27     查看次数: 21

藻类的生态治理和有效应用一直是困扰全世界的诺贝尔奖级科学难题。现有藻类处理方法成本高昂、技术路径曲折,实用性差。东南大学陆祖宏、何春鹏师生在10余年的脊椎动物演化起源研究中,竟意外发现文昌鱼盲囊上皮细胞能够利用细胞内消化机制,直接吞噬藻类等食物颗粒,并且对其进行有效的消化、吸收和利用。文昌鱼盲囊上皮细胞通过强大的消化和免疫功能基因群,不仅能够直接在细胞内部把藻类降解为氨基酸、寡肽、寡糖、寡核苷酸、脂肪酸、维生素和微量元素等营养物质,还能够降解藻毒素等有害物质,达到直接把藻类转化为可吸收、无毒害营养物质的目的。相关研究成果[《Phagocytic intracellular digestion in amphioxus (Branchiostoma)》],于2018年6月被英国皇家科学会会刊(Proceedings of the Royal Society B)以历史最长篇幅(10页)在线报道, 并被《自然》杂志以《The sea creature that swallows its food whole — twice》为题专题评论。

文昌鱼盲囊上皮细胞能够直接吞噬藻类等食物颗粒,红色圈为盲囊部分,绿色圈为后肠部分

陆祖宏、何春鹏师生利用Gateway pYES-DEST52载体,构建文昌鱼盲囊上皮细胞全长功能基因翻译文库,通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)体外海量表达文昌鱼细胞内消化机制相关功能基因组产物,以此功能基因组的蛋白质粗提产物按照1:1000比例和蓝藻混合,能够得到与文昌鱼盲囊上皮细胞在自然状态的类似效果——在24小时之内,把蓝藻等环境污染杀手,有效降解为无毒害、可吸收的小分子营养物质(相关研究还在进一步优化之中)。相关研究成果如果能够成功转化,将在生态与环境污染治理,饲料产业结构,以及农业产业结构等三方面产生颠覆性影响。蓝藻相关降解产物将是豆粕、肉骨粉和鱼粉等饲料成份的有力低成本高质量替代品,进而对农业行业的口粮和经济作物比例产生革命性影响。

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