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科技环境

科学发现:菌类不光会分解而也会生产物质

大自然到处都有菌类,尤其是在有死生物的地方,比如说死树。一棵树一旦寿终正寝,各种菌类便开始在上面繁衍,以树木为食,对其分解。这个过程是大自然新陈代谢的重要组成部分之一。德国格赖夫斯瓦尔德大学的科学家们发现,菌类不光可以分解物质,而且还可以生产物质。德国之声记者撰写了如下采访报导。

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看着挺漂亮

多种菌类中都含一定的蛋白分子,即所谓的漆酶。正因为有这些漆酶,菌类才可以消化分解其它物质,养活自己,就像人的胃液消化食物、为人体提供能量的道理一样。德国学者仔细分析了菌类的这个工作过程,发现它们在消化分解的同时,还进行着完全不同的其它反应:不断生成新的化学物质。而且,漆酶也可以和许多其它物质进行反应,生成新的化合物,就像今天许多化工厂所做的那样,只不过是以自然方式进行的。

格赖夫斯瓦尔德大学的绍尔(Frieder Schauer)教授介绍说: "这些酶之所以令人感兴趣,是因为它们不仅分解物质,还可以合成物质。也就是说,它们可以让不同的分子结合成大的分子。人们完全可以利用这个特点,进行化工生产。"

利用菌类蛋白进行对环境友好的化工生产,何乐而不为呢?格赖夫斯瓦尔德大学和其附近的罗斯多克大学现在就协同BRAIN公司和西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)公司一起,在今后两年共同研究所谓的"与生产一体化的环境保护"方案,具体内容就是利用从菌类中提取的酶生产化学品。和化工业现在已经在使用的其它酶相比,这种酶具备多重优势,比如说它们更稳定,受环境的影响小,在室温下存活几个月都性能不变,可以很好地予以生产利用。

此外,漆酶还有一个更为关键的优势,那就是它们不光能和一、两种物质,而是能和无数种物质发生反应,因此它们的应用前景无量。绍尔教授说: "这个特性,使我们可以让成千上百种物质进行反应,合成无数的化学品。这些化学品可以是药剂,比如说抗生素、抗癌药等等,也可以是纯化学品。我们目前就正在试制纯化学品。"

纯化学品,顾名思义就是纯度很高的化学品。纯化学品是生产我们日常生活用品如洗衣粉、颜料、药品等等的原料。迄今为止,合成纯化学品往往需要使用对人体有害、纯度不高的工业用化学品如烧碱、硫酸等等。假如能避免使用这些辅助物质,那生产过程就没有那么危险,产品中的危害性杂质也会更少,安全性更高。

德国学者利用菌类进行化工生产的想法非常顺应时代潮流,因为在现代纯化学品生产领域,人们越来越倾向于采纳更贴近自然环境的生产方式,利用酶类进行合成就是其中之一。虽然漆酶的应用前景非常可观,但迄今为止,人们只实现了很少几种大规模应用。德国学者计划将他们基于菌类的合成法申请专利保护,这将是该类方法的首例专利。

和化学合成法相比,它的最大优势是什么呢?绍尔教授说: "化学合成往往需要大量溶剂,合成完了以后就成了会污染环境的废物。合成过程当中还需要很多含氯、含汞的添加剂,需要重金属元素做催化剂,这些到后来都会影响环境。我们利用漆酶进行合成就是为了避免这些弊端,在对环境友好的条件下进行'软'合成,更自然化的合成。"

格赖夫斯瓦尔德大学微生物系拥有德国最大的菌类收藏,共有4500多株不同的菌类。科学家们计划从可否技术利用的角度出发,对其进行系统研究。技术利用的范围很广,从降解环境中的有害物质,到生产药品,无所不包。潜力巨大,工作量巨多,科学家们才刚刚起步。