维度网讯,美国与德国研究团队近期在《科学进展》杂志发表成果,成功从毛霉科真菌中鉴定出一种冰核蛋白。该蛋白能在相对较高的零下温度下引发结晶,为食品冷冻及人工增雨提供了新的生物解决方案。
该研究由弗吉尼亚理工大学、博伊西州立大学、犹他大学及德国马克斯·普朗克研究所联合开展。团队利用最新DNA测序技术,精准定位了负责合成该蛋白的特定基因。不同于工业制冰依赖的完整细菌细胞,这种真菌蛋白仅需单一分子即可启动冰晶形成过程。弗吉尼亚理工大学教授鲍里斯·维纳策尔指出,该方法在食品生产中优势显著,因成分明确且无需保留细菌细胞其他杂质。
诺丁汉大学生物技术负责人萨曼莎·布莱恩分析,相较于细菌蛋白,真菌蛋白无需膜结合且水溶性更佳,大幅简化了纯化工艺。目前研究已证实该蛋白可在细菌和酵母中异源表达,为规模化生产奠定基础。但布莱恩同时强调,当前实验室产量仅达纳摩尔浓度,距离工业级应用仍需提升产量。
除食品工业外,该技术在气象工程领域亦具潜力。目前人工增雨主要使用碘化银颗粒,而真菌蛋白提供了更环保的替代方案。维纳策尔表示,若能实现低成本量产,将其播撒至云层可显著提升降雨效率且降低环境风险。
该项目获得美国国家科学基金会、国防部及空军科学研究办公室资助。研究团队下一步将聚焦于提升蛋白表达量及解析其在极端环境下的结构稳定性,以推动从实验室到工业场景的跨越。
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