继实现二氧化碳合成淀粉之后，一氧化碳合成蛋白质也成为现实。日前，我国在国际上首次实现了从一氧化碳到蛋白质的合成，并且已经形成万吨级的工业生产能力。一氧化碳是工业废气及汽车尾气的主要成分，它是如何合成蛋白质的呢？这就要说到一种新的蛋白质——乙醇梭菌蛋白。

　　一种麻烦的黏稠物质

　　1994年，比利时科学家从兔子肠道分离出一种可从一氧化碳（CO）产生乙醇的厌氧菌，也就是乙醇梭菌。但当时的乙醇梭菌主要用于生产乙醇，菌体本身却被当作乙醇生产中产生的废弃物丢弃了。而专注于蛋白研究的科学家在面对单细胞蛋白时，关注点主要集中在酵母、乳酸菌、微藻等传统的可食用菌种上。两方面的科研工作像两条永不相交的平行线，因此乙醇梭菌蛋白在蛋白质领域一直没有得到相关的应用。

　　数年前，中国农科院饲料研究所（以下简称饲料所）在与首钢朗泽公司的一次偶然合作中发现了异样。后者是专注于气体生物发酵合成乙醇工艺研发的新能源科技公司，其研究人员在中试产线上发现，乙醇分离蒸馏过程中还有一种“麻烦的黏稠物质”，于是想把它分离出来并且弄清楚其成分，所以将样品送到了对蛋白研究更专业的饲料所。不测不知道，饲料所发现，这些险被丢弃的黏稠物的主要成分居然是蛋白质，也就是乙醇梭菌蛋白，由此打开了乙醇梭菌蛋白人工合成的新大门。

　　乙醇梭菌蛋白的合成

　　在自然界，起始蛋白质的天然合成一般在植物或者植物体内具有固氮功能的特定微生物体内进行，在自然光合作用下经过三羧酸循环途径多个环节复杂的生物转换与酶促反应形成蛋白质，涉及复杂的遗传表达、生化合成、生理调控等生命过程，反应缓慢，物质和能量的转化效率较低，最终积累的蛋白质含量低。而人工合成的乙醇梭菌蛋白不但结构非常简单，以蛋白质、肽聚糖、微量元素及少量的代谢产物乙酸为主，且蛋白质含量异常高。

　　研究者以兔子肠道中分离出的乙醇梭菌为发酵菌种，以含一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）的钢铁厂、铁合金厂、电石厂的废气和氨水为主要原料进行液态发酵培养、离心、干燥，果然获得了新型单细胞蛋白，也就是乙醇梭菌蛋白。分析显示，乙醇梭菌蛋白的粗蛋白质含量能够高达80%以上（大豆蛋白平均含量在35%），18种氨基酸占蛋白质比例达94%，为单纯蛋白质类型。在功能特性、营养价值、加工适宜性上的表现相当优秀。

　　主要应用在动物饲料上

　　乙醇梭菌蛋白的应用意义非常重大。据估算，工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白，相当于减少进口2800万吨大豆，或减少排放2.5亿吨二氧化碳。既有利于降低我国的对外贸易依存度，也能降低工业废气的排放。如果应用于我国所有的钢铁冶金、电石、煤化工和石化企业，将是一场人类有效促进碳循环、碳利用、碳捕集的碳革命。

　　不过，人工合成乙醇梭菌蛋白目前主要应用还是在动物饲料上。乙醇梭菌蛋白饲料不但蛋白质含量高，营养丰富，并且氨基酸结构平衡，易于动物消化，同时还具有优异的饲料蛋白质原料加工特性，富含核苷酸等功能性物质，有利于动物肠道与肝脏的健康。

　　目前，相关团队已经掌握了制备乙醇梭菌蛋白的核心关键技术，能在22秒内实现蛋白质的合成，蛋白质获得率85%，且可达到年产万吨级的工业量产能力。

　　（本报综合）