《Nature | 科学家培育出“牛肉味”的大米》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-20
  • 2024年2月14日,Nature发表了一篇题为Introducing meat–rice: grain with added muscles beefs up protein的报道,这篇报道介绍了一种实验室培养的食品——肉饭,这是一种使用大米作为培养肉的支架的食品。研究者们通过将牛肉肌肉和脂肪细胞接种到大米上,创造了一种可食用的、带有“坚果味”的大米-牛肉混合物,其准备方式与普通大米相同。这种方法不仅增加了大米的营养价值,使其蛋白质和脂肪含量略有提高,而且还可能为食物不安全的社区提供补充食物或用于军队供应,同时减少养牛对环境的影响。

    合作者、现在波士顿马萨诸塞州总医院的化学工程师Sohyeon Park表示,团队尝试直接在一粒大米的多孔缝隙中培养牛肉细胞,但细胞并未很好地附着在谷物上。研究人员发现,用鱼明胶和广泛使用的食品添加剂微生物转谷氨酰胺涂覆大米可以改善细胞的附着和生长。在用明胶-添加剂混合物上光未煮的大米后,团队将牛的肌肉和脂肪细胞播种到大米上。然后,细胞在生长介质中停留了大约一周,Park按照烹饪传统大米的方式清洗并蒸煮了注入牛肉的大米。Park表示,这与普通大米明显不同,味道更像坚果,质地更硬。

    这种混合大米的营养含量也有所不同,但差异较小。100克混合大米含有的脂肪比普通大米多0.01克,蛋白质多0.31克,分别增加了7%和9%。研究指出,这本质上相当于吃100克大米加上1克牛胸肉——不到半茶匙。由于牛肉细胞含量低,它们可能只在大米表面形成一层薄膜。研究团队正在考虑通过增加大米上的牛细胞数量来提高其营养含量,特别是希望提高脂肪含量,这可能比较困难,因为脂肪细胞的生长能力不如肌肉细胞。此外,为了使这种产品商业化并让食品不安全的社区受益,研究人员需要保持低价。当前,1公斤这种大米的成本估计为2.23美元,与普通大米价格相近,远低于牛肉价格。混合大米的环境影响预计也会低于养殖牛肉。

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  • 《美国科学家培育高粱新品系提高作物产量》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-28
    • 由于气候变化和水资源短缺问题日益严重,高粱正成为美国需水作物的有力替代品,同时也是应对国际粮食安全问题的重要选择。高粱起源于热带,许多热带高粱只有在白天时长较短的条件下才会开花,而在温带地区,白天时长短但气温较低,导致高粱产量降低。因此,美国和其他温带地区培育高粱新品种的研究工作十分具有挑战性。 为了开发新的遗传资源,培育出产量更高且对病虫害有更高抗性的高粱品种,美国农业部农业研究局(USDA-ARS)植物遗传学家罗伯特·R·克莱因(Robert R. Klein)及其研究团队从乔治亚州格里芬的植物遗传资源保护所(Plant Genetic Resources Conservation Unit)挑选新的高粱品系用于杂交育种。最终被挑选出的高粱品系来自于非洲的高粱原产地中心,在苏丹和埃塞俄比亚等国种植时以产量可观闻名。为了使该品系在温带地区也能大量繁殖,研究人员使用分子和传统育种技术将高挺、后开花的热带高粱作物培育成更快成熟的品系,并改良了谷粒产量性状。最终,经过几十年的研究,具有优良性状的高粱新品种被培育出来,且从德克萨斯到南达科他的14个州的广大土地都适合种植。预计2016年美国新高梁品种作物估值将达到19亿美元。 这项研究成果已发表在国际期刊《植物登记杂志》(Journal of Plant Registrations)。该研究成果不仅预示着高粱作为一种经济作物,在未来提升粮食产量方面将有较大的发展潜力;也有力证明了格里芬植物遗传资源保护所在收集、保存来自世界各地的高粱品系方面的工作具有重大价值和意义。正如参与本项研究的科学家所说,如果USDA-ARS没有收集、保存不同的高粱品系,这项工作不可能完成。 (编译 李楠)
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    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:zhangyi8606
    • 发布时间:2018-11-08
    • 一个国际研究小组已经提出了艾滋病毒流行的一个创新解决方案-转基因大米。 转基因水稻已经开发用于解决营养不良和气候变化。现在,来自美国、英国和西班牙的科学家已经研发出一种新的毒株,用于治疗传统药物难以获得的国家的艾滋病毒症状。本周早些时候,一项新研究的结果发表在《美国国家科学院学报》上。 据世界卫生组织(WHO)统计,2017年有3690万人感染了艾滋病,其中2570万人在非洲。虽然自从20世纪80年代流行以来,免疫缺陷病毒的传播一直停滞不前,但在2015年仍有210万人新感染了艾滋病毒。 目前,激动人心的新药、阴道植入物以及预防和控制艾滋病毒的实验性HIV疫苗正在开发中——后者的人体试验预计将于2019年开始。然而,截至2018,医学工作者仍依靠两种方法,性健康教育和口服药物,以控制病毒的传播。 虽然只有一个人已经完全治愈,但是HIV患者通常服用一种抗逆转录病毒药物,这种药物可以防止病毒在体内复制,基本上可以延缓艾滋病的发作。如果治疗得当,病毒可以被管理,病人可以期待长寿和健康的生活。问题不是每个人都能接触到这些药物。研究小组说,他们的转基因大米可以为发展中国家的HIV阳性患者提供一种有效、负担得起的解决方案。 它之所以有效,是因为水稻种子产生三种蛋白质——单克隆抗体2G12、凝集素griffithsin和蓝藻抗病毒蛋白-N——这些蛋白质在体外初步试验中显示与gp120(使病毒能够靶向细胞的糖蛋白)结合并中和HIV。这些种子可以研磨成糊状,然后可以作为局部乳膏使用,这与抗逆转录病毒药物完全一样,可以平衡病毒。 重要的是,当作物完全生长时,种子可以几乎不花任何成本就地生产,使得那些可能需要长途跋涉才能到达诊所的人们极其容易获得治疗。研究人员解释说,谷物种子是生产药物最合适的材料之一,因为基础设施已经存在。 在大米变得广泛可用之前,研究人员必须跨越几个障碍,尤其是人们对任何转基因作物的厌恶。科学家们首先必须证明没有有害的副作用,其次必须满足他们希望达到的国家的各种监管限制——但迄今为止的结果是有希望的。 该研究者解释说:“这种开创性的战略实际上是唯一一种对发展中国家来说能够以足够低的成本生产杀微生物鸡尾酒的方法,那里最需要艾滋病毒的预防。”