首頁 > 活動資源中心 > 服務(wù)產(chǎn)品技術(shù)分享 > 為什么要向微生物要蛋白?
為什么要向微生物要蛋白?
發(fā)布時間:2024-03-25

為什么要向微生物要蛋白


從20世紀(jì)60年代到21世紀(jì)30年代,全球植物蛋白和動物蛋白的人均需求量和年需求量都在顯著增長。針對日益增長的蛋白需求,傳統(tǒng)蛋白質(zhì)生產(chǎn)方式倍感壓力,這些傳統(tǒng)技術(shù)往往面臨著效率低、成本上升和一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。隨著合成生物學(xué)的發(fā)展,催生出前沿的蛋白質(zhì)生產(chǎn)模式—微生物“蛋白工廠”。



微生物 “蛋白工廠的優(yōu)勢

微生物因其獨(dú)特的生物學(xué)特性而備受矚目,使其成為了高效蛋白質(zhì)生產(chǎn)的理想選擇。利用微生物作為“蛋白工廠”來生產(chǎn)各類功能性蛋白質(zhì),已成為當(dāng)前生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)。與哺乳動物細(xì)胞相比,這種全新的蛋白質(zhì)生成模式具有生產(chǎn)高效、可控性強(qiáng)、表達(dá)水平高、低成本、安全性高的優(yōu)勢。


● 高效生產(chǎn)

微生物生命周期較短,能夠快速繁殖并擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,這意味著可以在相對較短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量目標(biāo)蛋白。


● 可控性強(qiáng)

微生物生長和蛋白質(zhì)表達(dá)可控,通過調(diào)整培養(yǎng)條件、基因組工程等手段來優(yōu)化目標(biāo)蛋白的產(chǎn)量和純度。同時,微生物的基因組工程技術(shù)相對成熟,可以較容易地對其進(jìn)行遺傳改造,以實(shí)現(xiàn)特定蛋白質(zhì)的高效表達(dá)和分泌。


● 表達(dá)水平高

微生物通常可以在其細(xì)胞內(nèi)高效表達(dá)外源基因,從而產(chǎn)生大量目標(biāo)蛋白。這使得微生物成為生產(chǎn)重組蛋白的理想平臺。


● 安全性

細(xì)菌和酵母等微生物通常被認(rèn)為是安全的生產(chǎn)宿主,其生產(chǎn)過程相對較為穩(wěn)定,能夠減少污染和不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。


● 成本低

微生物對培養(yǎng)條件的要求通常較為簡單,只需提供適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基、溫度和氧氣等條件即可。這可以大大降低生產(chǎn)成本和復(fù)雜性。

doi: 10.1360/TB-2023-0013



微生物 “蛋白工廠的應(yīng)用領(lǐng)域


加速蛋白藥物研發(fā)

微生物蛋白生產(chǎn)技術(shù)可以被用來高效地表達(dá)和生產(chǎn)重組蛋白藥物和抗體藥物等。通過工程微生物菌株生產(chǎn),不僅降低了成本,還能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量和高純度。這種可定制化的生產(chǎn)方式促進(jìn)了新藥開發(fā)進(jìn)程以及生物制藥技術(shù)的創(chuàng)新。


食品營養(yǎng)與功能蛋白生產(chǎn)

發(fā)酵生產(chǎn)的微生物蛋白可以增加食品的蛋白質(zhì)含量,提高營養(yǎng)價(jià)值;也適用于制造植物性蛋白替代品,滿足素食者和嚴(yán)格飲食限制者的蛋白質(zhì)需求。此外,還能生產(chǎn)具有特定功能的蛋白,如益生菌、酶等,改善食品的口感、消化性和健康功效。


動物飼料優(yōu)化

微生物蛋白作為蛋白質(zhì)補(bǔ)充來源,富含優(yōu)質(zhì)氨基酸,滿足動物生長發(fā)育所需;可替代傳統(tǒng)蛋白源如大豆粕、魚粉,降低生產(chǎn)成本,減少資源依賴,有利于環(huán)境保護(hù);部分微生物蛋白還可作為發(fā)酵飼料添加劑,促進(jìn)飼料發(fā)酵,提升營養(yǎng)價(jià)值和消化率。同時,微生物蛋白具備功能性特征,如抗菌、抗氧化,在改善動物免疫功能和健康方面發(fā)揮積極作用。


酶蛋白生產(chǎn)效率提升

微生物是酶蛋白的重要來源。通過優(yōu)化微生物培養(yǎng)條件、基因編輯和代謝工程等技術(shù),可以提高酶蛋白的生產(chǎn)效率。這對于生物工藝、工業(yè)生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,例如在生物燃料生產(chǎn)、食品加工、洗滌劑制造等領(lǐng)域,高效的酶蛋白生產(chǎn)可以提高生產(chǎn)效率,降低成本,并減少對環(huán)境的影響。


未來展望

 Future Prospects

微生物蛋白質(zhì)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展不僅是一種趨勢,更是傳統(tǒng)蛋白質(zhì)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。通過利用快速繁殖和基因多樣性進(jìn)行高效、可控的合成,推動醫(yī)療和科技領(lǐng)域的突破與創(chuàng)新,為生命科學(xué)和工程技術(shù)帶來了更多可能性。盡管微生物培養(yǎng)相對簡單,但后續(xù)純化、大規(guī)模擴(kuò)展仍存在挑戰(zhàn)。未來,我們可以從原料、菌株、設(shè)備和工藝等方面著手解決。


泓迅生物作為合成生物學(xué)賦能技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,憑借領(lǐng)先的設(shè)計(jì)與先進(jìn)的制造為您提供全面的合成生物學(xué)技術(shù)平臺。從DNA序列設(shè)計(jì)與合成到蛋白表達(dá)與純化,微生物基因編輯等服務(wù),我們?yōu)槟可矶ㄖ屏艘徽追?wù),助力科學(xué)家們在微生物“蛋白工場”應(yīng)用中的新突破。


PROTEIN EXPRESSION
一站式蛋白表達(dá)服務(wù)
泓迅生物
高效表達(dá)

泓迅生物以卓越的客戶服務(wù)為宗旨,致力于提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。與我們合作,您可以期待超過95%的成功率,從毫克到千克級的生產(chǎn)規(guī)模,2-4周的快速交付時間以及一站式服務(wù)

酵母蛋白表達(dá)&純化

酵母表達(dá)系統(tǒng)兼?zhèn)淞嗽吮磉_(dá)和高等真核表達(dá)的優(yōu)勢,包括表達(dá)水平高、培養(yǎng)條件簡單、可對多數(shù)蛋白進(jìn)行翻譯后修飾、可大規(guī)模生產(chǎn)、安全無毒等。因此,在重組蛋白的生產(chǎn)和制備領(lǐng)域中,被視為一種高效的工具。


原核蛋白表達(dá)&純化

原核生物表達(dá)系統(tǒng)是最早被采用且較為熟悉的蛋白表達(dá)系統(tǒng),該表達(dá)系統(tǒng)常以大腸桿菌(E.coli)作為宿主細(xì)胞,其具備遺傳背景清晰、表達(dá)效率高、抗污染能力強(qiáng)、周期短、成本低、操作簡便等諸多優(yōu)點(diǎn)。


MICROBIAL GENOME EDITING
微生物基因組編輯
泓迅生物
精準(zhǔn)編輯

我們的團(tuán)隊(duì)依托專業(yè)的DNA“讀”-“寫”-“編”平臺,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)豐富的基因編輯相關(guān)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對微生物基因組的高效、精準(zhǔn)編輯。我們已經(jīng)在大腸桿菌細(xì)胞和酵母細(xì)胞中建立了CRISPR基因編輯系統(tǒng)。通過優(yōu)化生產(chǎn)宿主、提高蛋白質(zhì)產(chǎn)量和質(zhì)量,推動了微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。


Reference

[1] Wang G K, Lin Y P, Wang Q H, et al. Microbial protein manufacturing: The developing trend and challenge (in Chinese). Chin Sci Bull, 2023, 68: 2779-2789.

[2] FU Xiaoying, QIAO Weibo, SHI Shuobo. Microbial production of single cell proteins from single carbon substrates: a review[J]. Food Science, 2023, 44(3): 1-11.

[3] Baji?, B., Vu?urovi?, D., Vasi?, ?., Jevti?-Mu?ibabi?, R., & Dodi?, S. Biotechnological production of sustainable microbial proteins from agro-industrial residues and by-products. Foods, 2022, 12(1), 107.

[4] Matassa, Silvio; Boon, Nico; Pikaar, Ilje; Verstraete, Willy.  Microbial protein: future sustainable food supply route with low environmental footprint. Microbial Biotechnology, 2016, 9(5), 568–575. 

下一篇
全國服務(wù)熱線:4000-973-630
項(xiàng)目咨詢:support@synbio-tech.com
商業(yè)合作:marketing@synbio-tech.com
質(zhì)量投訴:qc@synbio-tech.com
加入泓迅:hr@synbio-tech.com
技術(shù)服務(wù)
Syno?C 引物合成
Syno?GS 基因合成
載體構(gòu)建
高通量及DNA文庫構(gòu)建
RNA合成
mRNA合成
病毒包裝
多肽服務(wù)
重組蛋白表達(dá)平臺
抗體工程平臺
CRISPR基因編輯平臺
基因測序及分析
生物信息學(xué)分析與設(shè)計(jì)
產(chǎn)品中心
CRISPR文庫
CRISPR 質(zhì)粒
引物成品
ProXpress蛋白快速檢測
一站式解決方案
人全長重組膠原蛋白
小核酸原料一站式解決方案
重組蛋白表達(dá)一站式解決方案
CRISPR基因編輯篩選一站式服務(wù)
活動資源中心
促銷活動
訂單模板下載
宣傳資料下載
在線輔助工具
服務(wù)產(chǎn)品技術(shù)分享
產(chǎn)品服務(wù)視頻
常見問題FAQ
客戶發(fā)表文獻(xiàn)
關(guān)于泓迅
企業(yè)簡介
聯(lián)系我們
招賢納士
泓迅新聞
物流政策
隱私政策
版權(quán)所有 © 2024 蘇州泓迅生物科技股份有限公司 | 蘇ICP備14032156號-1
我們非常重視您的個人隱私,當(dāng)您訪問我們的網(wǎng)站時,請同意使用的所有cookie。有關(guān)個人數(shù)據(jù)處理的更多信息可訪問《隱私政策》接受