在现代科技与生物学的交叉融合下,航天育种技术应运而生,为微生物育种领域带来了革命性的变革。湖北嫦娥生物股份有限公司在这一领域取得了突破性进展,通过将菌株搭载至返回式卫星等航天器,利用太空独特的环境条件,诱发菌株产生基因突变,为选育具有优良性状的菌株创造了新机遇。
嫦娥生物在实践十九号卫星上成功开展了菌株搭载计划,搭载的10株菌种包括酵母状真菌、丝状真菌以及益生菌,均被归类为生物安全一级,对人类和环境风险较低。这些菌株在太空飞行过程中保持活性,有望在特殊环境下发生有益变异。
这些菌株具有广泛的应用潜力,如乳酸菌类菌株和双歧杆菌属能改善肠道健康,枯草芽孢杆菌在食品加工领域有广泛应用,酿酒酵母菌在酒类酿造中起关键作用,药用真菌类菌株如蛹虫草菌和紫红曲霉具有潜在药用价值。
在慢性非传染性疾病发病率逐年升高的背景下,微生物菌群在疾病发生和发展中的作用日益受到重视。嫦娥生物的航天育种项目在健康产业领域具有重要意义,通过航天育种获得的优良菌株发酵生产新产品,满足人们对健康养生的需求,推动产业创新发展。
嫦娥生物的研究团队积累了丰富的实践经验,构建了从微生物筛选、鉴定到功能验证的完整研究体系。团队汇聚了微生物学、合成生物学、化学及生物医药工程等多领域的专业人才,为项目提供了全面的知识基础和先进技术手段。
嫦娥生物的后续研发计划包括实验方案制定、突变菌株筛选与功能验证、基因测序与功能强化、多组学分析与培养条件优化、菌群构建与干预策略研究,以及产业转化与成果总结。公司将与明德生物合作,开发5-7款针对性产品,包括益生菌产品、发酵食品等,满足消费者对健康食品的需求,并注重产品的质量控制、安全性评估和市场推广策略的制定。
航天育种,作为一项极具前瞻性的育种技术,在微生物领域开辟了崭新的机遇天地,同时也抛出了一系列待解的挑战课题。伴随我们对太空环境要素与微生物交互作用机制探究的逐步深入,在不远的将来,航天诱变进程实现更为精密化的调控已然在望。
一方面,借助航天器设计的持续优化以及搭载设备的改良创新,辐射剂量、微重力层级等环境参数得以更精准地把控,从而为菌株营造出更为契合的诱变环境。另一方面,将基因编辑等前沿现代生物技术与之相融合,在航天诱变之前对菌株展开预先编辑,令其于太空特殊环境下更倾向于产生特定形式的突变;抑或在诱变完成之后,凭借基因编辑技术迅速筛选并修复突变基因,以此实现育种效率与精准度的双重跃升。借由对航天诱变后多菌株组合功能的深度探究,菌株间代谢互补、信号传导等协同运作机制得以逐一明晰,进而催生出以多菌株协同效应为基石的革新产品。嫦娥生物将持续致力于探索航天育种的新技术,力求在未来取得卓越的成果。(马郁洁)