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喜欢吃不新鲜面包的微生物找到了它的使命

喜欢吃不新鲜面包的微生物找到了它的使命

研究人员正在召集强大的微生物来对抗食物垃圾。

伊利诺伊州皮奥里亚的农业研究服务(ARS)小组设计了一种程序,利用细菌将面包废料中的葡萄糖转化为增值产品,如抗坏血酸(维生素C)。2018年,苹果的市场价值超过10亿美元。

据估计,全世界每年有1250万吨的面包、面包卷、羊角面包和其他烘焙食品未被食用。一些食物垃圾被作为碳水化合物和蛋白质的来源喂给牲畜;然而,剩下的部分可能会造成处理问题。

幸运的是,在爬行类假单胞菌的帮助下,“一个人的垃圾是另一个人的财富”这句格言仍然适用。

在研究ARS皮奥里亚市的国家农业利用研究中心团队成员Sirma Yegin(大学大学、土耳其),Badal萨哈,格雷戈里·肯尼迪,马克Berhow和卡尔银朱设计了发酵过程,鼓励物种吞噬葡萄糖在面包浪费和转换成2-keto-D-gluconic酸(2 kga)。

据该中心生物能源研究部门的研究化学家萨哈(Saha)说,2KGA是一种所谓的“平台化学品”,可以帮助合成大量的赤胸酸、抗坏血酸、抗坏血酸盐,以及其他具有广泛食品和工业应用的物质。2KGA本身也可作为洗涤剂的建设者,水泥增塑剂和前身化学品的除草剂化合物。

研究小组希望,随着研究的不断深入和规模的扩大,这种渴求葡萄糖的细菌将提供一种生物替代品,替代从2kg合成有价值的化学物质,如维生素C,同时帮助解决食物浪费问题。

合成2KGA的方法成本高,而且依赖于有害的氧化剂和其他缺点。也有基于发酵的方法生产2KGA使用其他类型的微生物。然而,它们需要添加氮、矿物盐和其他昂贵的营养物质,Badal指出。但爬行动物P. reptilivora却不是这样,它只吃富含葡萄糖的面包废料(一旦它被蒸馏水和酶制成浆料,它就会表现得很好)。

该团队在2020年3月出版的《生物质转化与生物精炼厂》(生物质Conversion and Biorefinery)杂志上报道了这一进展,这是农业研究所中心开发农业大宗商品新增值用途的总体任务的一部分,尤其是如果它们能够减轻对化石燃料原材料的依赖的话。

在这种情况下,研究小组的工作从该中心的ARS培养标本开始,该标本集中了从世界各地收集的成千上万个微生物标本。这些微生物中有许多因其制药、农业、工业、食品和其他应用而具有价值,包括最初于20世纪40年代作为菌株NRRL B-6添加到收集的爬行动物P. reptilivora。

最初,这种微生物被认为是发酵过程中不受欢迎的污染物。现在,这种对发酵条件的喜爱可能成为制造物质的关键,这种物质不仅能提高食品的质量和保质期,还能防止食品被扔进垃圾桶。




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