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科技环境

未来洗衣粉将由真菌制?

在大自然的微生物王国中,真菌是一种食尸生物,真菌赖以生存的是腐败的有机体。然而,真菌不仅能分解物质,也能制造新的物质。在有效利用真菌的科研工作中,德国著名大学格赖夫斯瓦尔德大学的科研人员取得了新的进展。

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种类繁多的真菌都拥有特定的蛋白分子,也就是所谓的虫漆酶。它们是真菌进行物质分解,并以此为生的化学前提,其运作原理与人体中的胃液是一样的。德国的科研人员认真观察了虫漆酶的反应过程,发现,真菌进行物质分解时会出现另外的反应:即生成一系列新的化学物质,但前提条件是真菌中的蛋白质必须非常活跃,如同在分解树干时一样。另外还有:虫漆酶可与许多其它物质一道进行反应,从而形成新的化合物质。

格赖夫斯瓦尔德大学的绍尔教授解释说,虫漆酶的分解方式与当今化工厂一样,不同的是,前者是自然方式:“虫漆酶之所以很有意思,不仅因为它能分解物质,还因为它能合成物质。它可以将不同的分子联在一起,形成一个大分子,具有工业使用价值。”

那么如何才能将真菌蛋白质用于有利于环保的化工厂呢?在今后的两年时间里,格赖夫斯瓦尔德和罗斯托克大学以及化工企业Brain AG和Sigma-Aldrich等将共同负责对此展开调查。从真菌中提取的酶可被用于精细化工制剂的生产,与当今化工业使用的其它种类的酶相比,真菌酶具有更多的优势。它们对环境影响的反应更加稳定,在室内温度下可保持数月稳定状态,同时拥有极高的技术利用价值。

绍尔教授还特异强调指出,最关键的因素在于,真菌酶不仅能使一两种物质发生转变,还可产生意想不到的效果。他说:“数千种其它物质可以加入这一反应过程,并由此合成许多新的化学物质。比如抗生素、细胞抑制剂或者我们目前生产的精细化工制剂等就是这一化学反应后的产物。”

精细化工制剂是人们日常生活中最常见的产品,比如医药、洗涤剂、颜料或黏合剂等。它们必须非常纯净,在进行物质合成时往往需要使用技术化学制剂,这些化学制剂对人体有害,比如氢氧化钠溶剂或硫酸等。如果人们能解决这个难题,那么生产过程就不会象今天这样危险了。德国科研人员计划将真菌用于化学生产的想法非常被看好。由于酶的反应过程在接近自然条件下进行,所以酶的自然分解过程在现代精细化工领域的意义也越来越大。遗憾的是,尽管虫漆酶拥有极大的工业发展空间,但到目前为止,该技术的普及利用价值却十分有限。

格赖夫斯瓦尔德大学的相关科学家及其同事们将是最早为真菌分解与合成过程的广泛利用申请专利的科学家。至于真菌酶运作原理的细节内容,相关科学家们尚不愿透露。但其核心无疑是针对化学生产中普遍存在的一个问题:其副产品和辅助剂并不总是有利于环保。绍尔教授表示:“在化学合成工作中,人们往往使用大量溶剂,这些溶剂之后会进入大自然中。人们也会使用氯化物中间产品,或卤化素化合物,以及将重金属作为催化剂等。所以由此而产生的一系列反应会不利于周围环境。所以相关科学家们希望,借助虫漆酶解决这一难题-人们希望在有利于环保的条件下进行中和化学合成。”

格赖夫斯瓦尔德大学微生物研究所拥有德国最大的真菌收藏库。但有关真菌的利用尚处于起步阶段。无论是分解大自然中的有害物质,还是制造各种医药,其使用空间是非常广泛的。所以,格赖夫斯瓦尔德和罗斯托克大学的科研人员们还有许多工作要做。