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中國農業科學院煙草研究所在煙草廢棄資源的高值化利用研究方面取得新進展

2024年09月09日 來源:中國農業科學院煙草研究所網站 作者:郭英杰、高麗偉
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近日,中國農業科學院煙草研究所煙草功能成分與生物合成創新團隊在煙草廢棄資源的高值化利用研究方面取得新進展。相關研究成果發表在《生物資源技術(Bioresource Technology)》(中科院一區,JCR Top 1%,IF=9.7)上。

糧食安全是“國之大者”。新時代以來,習近平總書記就大食物觀作出一系列重要論述,要求“向植物、動物、微生物要熱量、要蛋白,全方位多途徑開發食物資源”。煙草是世界上種植最廣泛的非糧作物之一,其每畝蛋白產量約為大豆的四倍,是替代蛋白的優質來源。然而,目前對以煙草為原料高效生產替代蛋白的報道仍非常有限。

該研究以大田廢棄底腳煙葉為原料,提出了聯產煙葉蛋白與微生物蛋白的新技術路線。首先,確定在提取煙葉蛋白后再進行多糖的酶解,有利于提高產物總得率。其次,針對煙葉碳水化合物組成不同于傳統的秸稈等非糧生物質,具有高果膠含量的特點,定制化構建了高效降解底腳煙葉多糖的復合酶系,并篩選出能夠快速利用果膠單體半乳糖醛酸積累單細胞蛋白的酵母菌。最后,對所獲得的煙葉蛋白和微生物蛋白進行了評價,發現二者均為必需氨基酸含量較高的優質蛋白。研究結果為底腳煙葉廢棄資源的綜合利用提供了新的思路。

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煙葉(該研究)與常規非糧原料轉化為單細胞蛋白的過程比較

中國農業科學院煙草研究所博士后郭英杰為論文第一作者,高麗偉副研究員和張鵬研究員為論文共同通訊作者,山東大學微生物技術國家重點實驗室劉國棟研究員參與了該研究工作。該研究得到了中國煙草總公司重點研發項目、中國煙草總公司重大科技項目、中國農業科學院科技創新工程、青島市博士后應用研究項目等資助。

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