科学家发现制作良好植物性蛋白质的“终极方法”

科学家发现制作良好植物性蛋白质的“终极方法” 人们普遍认为，减少肉类和奶酪的消费，转而食用植物食品是有益的。然而，当我们在超市的冷藏区面对传统的动物性食品和环保的替代蛋白质之间做出选择时，我们并不总是做出具有环保意识的选择。尽管现在很多植物性食品都有很好的风味，但往往缺乏"正确"的口感。此外，一些植物蛋白替代品在加工过程中会消耗资源，因此并不具有可持续性。但是，如果有可能制造出可持续的、富含蛋白质且口感适宜的食品呢？哥本哈根大学的最新研究为这一设想提供了动力。关键是什么？蓝绿藻。这种蓝绿藻并不是夏天在海中成为毒汤的那种臭名昭著的蓝绿藻，而是无毒的蓝绿藻。在玻璃管中培养微藻的封闭式光生物反应器。图片来源：IGV 生物技术公司，CC BY-SA 3.0 DEED"蓝绿藻是一种活的生物体，我们已经能够让它们产生一种它们无法自然产生的蛋白质。尤其令人兴奋的是，这种蛋白质是以纤维状形成的，有点像肉类纤维。"食品科学系的 Poul Erik Jensen 教授说："我们有可能将这些纤维用于植物性肉类、奶酪或其他一些我们追求特殊口感的新型食品中。"在一项新的研究中，詹森和哥本哈根大学等机构的研究人员表明，通过将外来基因插入蓝藻，蓝藻可以作为新蛋白质的宿主生物。在蓝藻体内，这种蛋白质以细线或纳米纤维的形式组织起来。最少的加工 - 最大的可持续性全世界的科学家都把蓝藻和其他微藻作为潜在的替代食品。部分原因是蓝藻和其他微藻与植物一样，通过光合作用生长，部分原因是它们本身含有大量蛋白质和有益健康的多不饱和脂肪酸。"能够操纵一个活的生物体生产出一种新型蛋白质，并将其自身组织成线，这种程度是很少见的，而且非常有前途。此外，由于蓝藻依靠水、大气中的二氧化碳和太阳光生存，因此它是一种很容易持续生长的生物。这项成果赋予蓝藻作为可持续原料的更大潜力，"专门从事植物性食品和植物生物化学研究的普尔-埃里克-延森（Poul Erik Jensen）热情洋溢地说道。世界各地的许多研究人员都在努力为植物性食品（如豌豆和大豆）开发富含蛋白质的质地增强剂。然而，这需要大量的加工过程，因为需要将种子磨碎并从中提取蛋白质，以获得足够高的蛋白质浓度。"如果我们能在食品中利用整个蓝藻，而不仅仅是蛋白质纤维，就能最大限度地减少所需的加工量。"詹森说："在食品研究中，我们力求避免过多的加工，因为这不仅会影响食材的营养价值，还会消耗大量能源。"“明天的牛”教授强调说，从蓝藻开始生产蛋白质链还需要相当长的时间。首先，研究人员需要弄清楚如何优化蓝藻蛋白质纤维的生产。但詹森对此持乐观态度："我们需要对这些生物进行改良，以生产更多的蛋白质纤维，同时'劫持'蓝藻为我们工作。这有点像我们劫持奶牛为我们生产大量牛奶。只不过在这里，我们避免了任何有关动物福利的伦理考虑。我们不会在明天就达到目标，因为我们必须学会解决生物体内的一些新陈代谢难题。但我们已经在这个过程中了，我相信我们一定能成功，如果是这样，这就是制造蛋白质的终极方法。"一些国家已经开始工业化种植螺旋藻等蓝藻，主要用于健康食品。生产通常在露天下的“赛道池塘”中进行，或在光生物反应器室中进行，生物在玻璃管中生长。詹森认为，丹麦是建立"微藻工厂"生产加工蓝藻的理想之地。丹麦拥有具备适当技能的生物技术公司和高效的农业部门。"丹麦农业原则上可以生产蓝藻和其他微藻，就像今天生产乳制品一样。可以每天收获或挤出一部分细胞作为新鲜的生物质。通过浓缩蓝藻细胞，你可以得到一种看起来像香蒜酱，但含有蛋白质链的东西。只需极少的加工，它就可以直接加入食品中。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家揭示蜜蜂群落中黄曲霉菌的隐秘共生

科学家揭示蜜蜂群落中黄曲霉菌的隐秘共生 黄曲霉菌对在蜂群中生存有独特的适应性。资料来源：Ling-Hsiu Liao西方蜜蜂（Apis mellifera ）以蜜蜂"面包"的形式储存大量食物，作为蜂群的主要营养。这种营养丰富的食物尽管呈酸性且含水量低，却能吸引各种微生物。此外，蜜蜂面包上还涂有蜂胶这种抗菌物质，为微生物的生存创造了一个具有挑战性的环境。尽管蜂巢中的面包不适合蜜蜂食用，但蜂巢中的微生物群包括多种细菌和真菌，它们对蜜蜂食物的准备、储存和消化非常重要。贝伦鲍姆（IGOH/GEGC/GNDP）实验室的研究生丹尼尔-布什（Daniel Bush）说："大多数关于蜜蜂面包的研究都集中在细菌上，人们认为真菌并没有发挥很大的作用，因为细菌让面包对真菌来说太不友好了。在与真菌学家交谈后，我怀疑事实并非如此，于是我开始证明真菌能够成功地在蜜蜂面包中生存。"在这项研究中，研究人员使用了三种黄曲霉菌株：一种是蜂巢中没有的菌株，一种是从伊利诺伊州中部的蜂巢中分离出来的菌株，还有一种是从感染了石蒜病的蜜蜂群中分离出来的致病菌株。他们首先测试了菌株对 pH 值和温度的反应是否存在差异。之所以研究后者，是因为蜂巢全年的温度都高于外部环境，这对许多微生物来说都是一个挑战。虽然这些菌株都能在不同的温度范围内生长，但它们在不同的 pH 值条件下生长差异明显。从蜂巢中分离出来的菌株能够承受低 pH 值，而其他两种菌株则不能。这些菌株还在不同的日照电位（衡量可用水分的多少）和对蜂胶的反应条件下进行了测试。布什说："我们看到，来自蜂巢的菌株能够应对来自菌落特定来源的极端环境压力。有趣的是，它能够处理蜂胶，而蜂胶被认为具有杀菌特性。"为了更好地了解与蜂巢相关的真菌物种是如何适应环境的，研究人员还对黄曲霉菌株进行了测序，发现它有几种基因突变，能够耐受蜜蜂面包环境的恶劣条件。布什说："我们认为，这些迹象表明，真菌有一定程度的适应性，可以帮助它与蜜蜂共同生活。我们怀疑这两种生物之间存在某种互利关系，但我们还没有找到足够的证据。"研究人员现在希望研究这种真菌在蜜蜂生命周期中对不同成分的蜜蜂面包的作用。他们希望，他们的研究工作能够揭示，常规用于保护蜂巢的杀真菌剂将如何影响这些微生物。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家在人类体内发现全新类型的"生物实体"

科学家在人类体内发现全新类型的"生物实体" 我们随身携带的微生物组非常庞大，并且仍在了解有关其构成及其如何影响我们健康的新知识。我们时常会在微生物组中发现新的细菌或病毒菌株，但科学家很少会发现一组全新的、不属于任何已知类别的实体。斯坦福大学的研究小组称它们为"方尖碑"（Obelisks），这要归功于它们的杆状结构。前者我们都很熟悉，而病毒则是更简单的 RNA 分子，可以通过分解和重组基因组进行复制，但不产生蛋白质，也没有保护壳。方尖碑具有类病毒的基本结构，但与病毒一样，它们简单的基因组似乎也能编码科学家称之为"方尖碑蛋白"的未知蛋白质。事实证明，方尖碑非常常见，而且种类繁多，令人惊讶。科学家们从世界各地 400 多人的微生物组样本中发现了近 3 万种不同类型的方尖碑。在大约 50% 的口腔微生物组测试样本和 7% 的肠道样本中都发现了它们。迄今为止，它们似乎还没有被发现，因为它们看起来并不像我们所知道的其他任何东西。研究人员在论文中写道："我们发现，方尖碑形成了自己独特的系统发育群，与已知的生物制剂没有可检测到的序列或结构相似性。"它们在我们体内究竟做了什么，目前仍是一个谜。它们可能帮助宿主，也可能伤害宿主，宿主可能不是我们，而是以我们的身体为家的细菌或真菌。到目前为止，最主要的候选菌是存在于牙菌斑中的血链球菌。血链球菌生活在人类口腔中，是一组新描述的 RNA 实体的宿主。图片来源：英国卫生安全局/科学图片库研究人员说，这种易于培养的细菌物种将是进一步研究方尖碑的最佳起点。该研究尚未通过同行评审，但已作为预印本在bioRxiv 上发布。 ... PC版： 手机版：

科学家发现能中和流感病毒的新型抗体

科学家发现能中和流感病毒的新型抗体 匹兹堡大学医学院的霍利-西蒙斯（Holly Simmons）领导的研究人员发现了一种新型抗体，这种抗体在中和各种类型的流感病毒方面显示出潜力。这一重大进展最近发表在《PLOS Biology》杂志上，它可能有助于制造出更普遍有效的流感疫苗。流感疫苗会促使免疫系统产生抗体，这种抗体可以与入侵流感病毒外部的一种叫做血凝素的病毒蛋白结合，阻止它进入人体细胞。不同的抗体会以不同的方式与血凝素的不同部分结合，而血凝素本身也会随着时间的推移而发生变化，从而导致能够躲避旧抗体的新流感病毒株的出现。每年都会根据对最主要毒株的预测提供新的流感疫苗。广泛的研究工作正在为开发能更好地同时抵御多种毒株的流感疫苗铺平道路。许多科学家都在研究能同时抵御被称为 H1 和 H3 的流感亚型的抗体。人类对流感病毒产生趋同的 H1N1-H3N2 中和抗体反应。面板来自 Simmons 等人报告的结构（Xu 等人的受体啮合模型 PDB 7TRH、7RRI 和 3UBE）。图片来源：Kevin McCarthy(CC-BY 4.0)西蒙斯及其同事在这项工作中发现了一个特殊的挑战在某些 H1 菌株中，组成血凝素的结构单元序列发生了微小的变化。某些能中和 H3 的抗体也能中和 H1，但如果 H1 的血凝素有这种变化（即 133a 插入），则不能中和 H1。现在，通过对患者血液样本进行一系列实验，研究人员发现了一类新型抗体，这种抗体能够中和某些H3菌株和某些有或没有133a插入物的H1菌株。独特的分子特征使这些抗体有别于其他能够通过其他途径交叉中和 H1 和 H3 菌株的抗体。这项研究扩大了可能有助于开发通过各种分子机制实现更广泛保护的流感病毒的抗体清单。此外，越来越多的证据表明，目前最常见的流感疫苗制造方法是在鸡蛋中培育，而这项研究支持放弃这种方法。作者补充说："我们需要每年接种流感病毒疫苗，以跟上病毒不断进化的步伐。我们的研究表明，激发更广泛的保护性免疫的障碍可能低得出奇。只要有一系列正确的流感病毒暴露/接种，人类就有可能产生强大的抗体反应，中和不同的 H1N1 和 H3N2 病毒，为设计改良疫苗开辟了新的途径"。 ... PC版： 手机版：

科学家发现两种益生菌能促进狗狗减肥

科学家发现两种益生菌能促进狗狗减肥 美国微生物学会期刊《微生物频谱》（Microbiology Spectrum）最近发表的一项研究显示，研究人员发现两种益生菌株能有效减轻肥胖犬的体重。在这项新研究中，研究小组调查了伴侣动物的代谢疾病，并着手确定适合长期安全治疗的益生菌。这项研究的主要研究者、韩国首尔国立大学农业与生命科学学院农业生物技术系教授、博士生导师金英勋（Younghoon Kim）介绍说，最初的挑战是选择特定的代谢疾病进行研究，这让他们把重点放在了'宠物肥胖症'这一普遍问题上。值得注意的是，全球老年宠物的肥胖症发病率较高，约占各年龄组宠物总数的 50%。这些宠物中有很大一部分正在接受治疗，包括饮食干预。Kim说："在这种情况下，我们团队启动了实验，主要目标是找出能够降低宠物体内脂肪比例的益生菌。主要目标之一是提高人们对进一步研究宠物专用益生菌的迫切需要的认识，同时强调潜在应用的益生菌种类繁多。"益生菌在宠物健康中的作用除了认识到益生菌在解决特定问题方面的作用，金还主张认识到益生菌在治疗伴侣动物多种疾病方面的广泛可能性。Kim说："通过提高人们的这种认识，我的愿望是促进科学界更多的关注、资助和合作，以探索益生菌在宠物健康中的广泛应用。"为了确定适合伴侣动物的候选益生菌，Kim 及其同事仔细研究了幼犬和老龄犬肠道微生物群组成的变化，发现老龄犬体内乳酸菌、双歧杆菌和肠球菌的数量有所下降。在这一洞察力的指导下，他们决定采用这些特定菌株。特定益生菌株的成功实验在实验阶段，他们将这些选定的菌株、粪肠球菌IDCC 2102 和乳双歧杆菌IDCC 4301 与高脂肪饮食一起喂给一组小猎犬。结果令人信服，证明了这些菌株在减少体内脂肪和纠正肥胖引起的肠道微生物菌群失衡方面的有效性。Kim说："我们精心挑选的菌株在降低狗的体脂率方面取得了显著的成功。这些菌株的与众不同之处在于，它们不仅能限制饮食摄入或促进排泄以减轻体重，更重要的是，它们还能激活能量代谢。即使暴露于高热量饮食中，我们也观察到体重下降、皮下脂肪堆积减轻以及能量代谢增加。这证实了人体新陈代谢的方向已转向脂肪消耗，而不是脂肪堆积。"重要的是，由于脂肪堆积通常会导致全身炎症和激素代谢紊乱，这项研究揭示了值得注意的改善。在摄入选定菌株的小组中，研究人员观察到炎症水平降低，胰岛素分泌等基本代谢活动增强。此外，研究人员还成功地增加了共生细菌的比例，这些细菌通常驻留在人体内，起到抵御有害细菌和提高免疫力的作用。尤其令人鼓舞的是，这些变化并非转瞬即逝。相反，它们会在狗的体内持续存在，确保观察到的积极变化能够长期保持。这种持久的影响强调了将这些益生菌株纳入伴侣动物健康方案的潜在长期益处。随着饲养伴侣动物的人越来越多，人们对健康功能食品，尤其是针对宠物益生菌的认识也在不断提高。尽管人们对益生菌的兴趣与日俱增，但与针对人类的研究相比，针对所有伴侣动物（包括本研究中的狗类）的定制益生菌研究仍然明显不足。"虽然适合人类消费或商业牲畜的益生菌类型已经确定和确立，但伴侣动物缺乏标准化指南是一个明显的缺陷，"Kim 说。"我们的研究旨在解决这一不足，努力扩大适用于各种环境下宠物的益生菌范围。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发现轻松提高葡萄酒质量的非常规方法

科学家发现轻松提高葡萄酒质量的非常规方法 URV 的研究发现，使用一种非常规酵母可以提高这些葡萄酒的质量，这种酵母可以大大改善葡萄酒的感官特性，并加快苹果酸乳酸发酵过程。在橙色和桃红葡萄酒中也发现了这种效果。碳酸浸渍工艺碳酸浸渍是一种酿酒技术，包括三个阶段。第一阶段，将整粒葡萄放入充满二氧化碳的大桶中，创造一种无氧环境，使葡萄颗粒内部进行酒精发酵。发酵过程中会释放出许多气味，酿造出的葡萄酒带有香蕉和红色水果的果香。几天后，在第二阶段，浸泡过的谷物被压榨以完成酒精发酵。在第三阶段，也就是最后一个阶段，葡萄酒中的乳酸菌会诱发苹果酸乳酸发酵。参与研究的部分团队成员从左到右依次为罗维拉-伊-维尔吉利大学生物化学和生物技术系的克里斯蒂娜-雷古安特、坎德拉-鲁伊斯-德-比利亚和尼古拉斯-罗泽斯。图片来源：URV俄勒冈州立大学生物化学与生物技术系的一个研究小组首次研究了Torulaspora delbrueckii酵母对碳酸浸渍葡萄酒、桃红葡萄酒和橙色葡萄酒的影响。"以前的研究主要集中在传统的白葡萄酒和红葡萄酒上，我们还研究了其他不太常见的酿造方法。此外，我们不仅研究了酒精发酵，还研究了从头到尾的整个过程"，该项目的首席研究员 Candela Ruiz de Villa 解释说。在研究过程中，他们接种了酵母菌株，观察它们对感官特征和苹果酸乳酸发酵过程的影响。苹果酸乳酸发酵发生在酒精发酵之后，可以降低酸度，增加复杂性、顺滑度和稳定性。德尔布鲁贝克酵母菌的影响在第一阶段接种德尔布吕克酵母菌（Torulaspora delbrueckii）后，酿造出的葡萄酒令人印象深刻：Candela Ruiz de Villa 补充说："接种了这种酵母的碳酸浸渍葡萄酒比接种了自发酵母的葡萄酒颜色要浓郁得多，因为花青素赋予红葡萄酒颜色的化合物得到了保护"。研究人员还观察到，类似于香蕉等一些香气家族的香气有所增加，而这正是这些葡萄酒的主要香气。葡萄酒感官特性的改善并不是唯一的发现。研究小组还发现，这种酵母还能缩短酿造过程的总时间。这项研究的结果非常重要，因为它们表明，在碳酸浸渍过程中加入这种酵母可以成为提高葡萄酒质量、丰富其芳香特征和改善其感官特性的一种新方法。这项研究的参与者尼古拉斯-罗泽斯（Nicolas Rozès）解释说："这种浸渍工艺可以酿造出高品质的葡萄酒，并为葡萄酒生产商提供了在激烈的市场竞争中实现产品差异化的潜在工具。研究结果也证明适用于桃红葡萄酒和起泡葡萄酒。"这项研究在 10 升水箱中进行了半工业试验，第二年在 URV 的实验农场 Mas dels Frares 进行了 1000 升水箱试验。结果与在实验室获得的结果相同。"这种酵母实际上已经投放市场，但现在，生产者掌握了以前没有的信息，他们可以立即应用它，"参与该项目的研究员克里斯蒂娜-雷古昂（Cristina Reguant）总结道。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：