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发表于 2022-9-27 15:50:21
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来自: 重庆 重庆
农业是比较传统的获取大自然能量和蛋白并储存的一种方式,在科技飞速发展的今天,受制于地球的大环境,显得非常低效。
蛋白质生产方面,近代攒出了很多方法
一:控制环境条件,利用真菌、细菌合成蛋白。例如我们常见的蘑菇、平菇、金针菇、球盖菇、香菇等等,这些真菌可以利用农业生产所废弃的原料合成蛋白;或者各种细菌繁殖合成菌体蛋白,例如利用酵母菌生产的酵母菌体蛋白,以供食用。其实常见的反刍动物如牛、羊,也可以说是利用了这种生产方式,因为反刍动物实际上是长出个瘤胃,提供稳定的瘤胃微环境,利用其中的微生物合成有用的菌体蛋白,以供反刍动物生长所需。
二:通过选育甚至DNA改造,提高现有养殖动物生产水平,实现少吃,多长,快长,以提高蛋白质合成效率。这就是常见的选育,选择高产品种,稳定遗传性状,培育优良品系。例如北京鸭,掺杂这个品种DNA的鸭子是这个星球上长肉最快的动物,28天就可以达4斤重,连大毛都还没开始长呢,就是我们常说的胎毛未尽、乳臭未干,一般耗料不到8斤。
三:扩大养殖地理范围。例如,全亚洲最大的深海智能网箱“深海001号”,
一次养鱼可达1000吨。出口挪威的“经海001号”三文鱼养殖网箱总重1400吨,高达38米,可一次性养殖150万尾三文鱼。
可这种固定的基本不改变位置养鱼方式,水体交换靠洋流,过多的饲料和鱼类排泄物混合,很容易污染生长环境,限制了生产效率的提升。
改进版本“国信一号”。
这他喵的是一艘养鱼船,你敢信?船长250米,载重量10万吨,排水量13万吨,两艘航母山东舰的排水量,这玩意儿可以满世界溜达,跟草原上放牧似的,哪里水草肥美就放到哪里;平日里养个鱼,撒下饵料,鱼儿自己游过去,采食完了排在水里,污染自己的生长环境。“国信一号”不一样,这货海里一开,海水从箱体流过,鱼儿只需要张张嘴,吃的就到嘴里了,省掉了到处游来游去找食吃的消耗,所有营养全部用来长肉,排泄物自动流到身后,所处环境一直干干净净,相当于流水养鱼。
四:工业化直接合成蛋白。
以下直接引用个原文
我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成并形成万吨级工业产能
来源:科技日报
2021-10-31 14:25
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合成,并已形成万吨级工业产能。这一举突破了天然蛋白质植物合成的时空限制,为弥补我国农业最大短板——饲用蛋白对外依存度过高提供了国之利器,同时对促进国家“双碳”目标实现深具意义。
项目首席科学家、中国农科院饲料所研究员薛敏博士介绍,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。其中涉及复杂的遗传表达、生化合成、生理调控等生命过程,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低。
她强调,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,则不受此限,故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GM性前沿科学技术。
中国农科院饲料所突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术,大幅度提高反应速度(22秒合成),创造了工业化条件下一步生物合成蛋白质收率最高85%的世界纪录。
该项研究以含一氧化碳、二氧化碳的工业尾气和氨水为主要原料,“无中生有”制造新型饲料蛋白资源乙醇梭菌蛋白,将无机的氮和碳转化为有机的氮和碳,实现了从0 到1的自主创新,具有完全自主知识产权。
以工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白(蛋白含量83%)计,相当于2800万吨进口大豆(蛋白含量30%)当量,“不与人争粮、不与粮争地”,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,可减排二氧化碳2.5亿吨,节省耕地10亿亩(以平均亩产大豆300斤计)。
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