西安晚报> 2020年01月03日 > 版次: <04> 政点
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  本报讯 (记者 任娜) 昨日记者获悉,在日前举办的2019年国际遗传工程机器大赛上,由西安交大化生、微电子、计算机等专业学子组成的2019-XJTU-iGEM团队,研发的改善睡眠的两种气味分子的光控选择性合成系统及装置,以融合科技创新与人文关怀、关注环境保护与生态安全的特点,从来自全球的375支参赛队伍中脱颖而出获得金奖。

  “我们团队斩获金奖的项目‘构建一种改善睡眠问题的气味生物合成系统及其发生装置’,其本质是一个细菌香氛发生装置,用细菌来产生两种具有香气的物质——柠檬烯和芳樟醇。”团队成员介绍说,柠檬烯具有柠檬的味道,在清晨会令人神清气爽;芳樟醇具有薰衣草的味道,在夜晚可以使人安神入梦,从而改善困扰人们的睡眠问题。如何控制装置使两种特定的物质分别在特定的时间产生是这个项目的难点。“我们团队创造性地采用了温控和光控的发生装置,来准确控制两种物质的发生。”

  在项目前期阶段,团队成员做了大量的调研和准备工作,最终确定了构建工程菌生产柠檬烯与芳樟醇这一方案,并通过基因开关调控释放的实现路径。负责实验设计与操作的杨军同学介绍:“这两种物质的合成通路只有最后一步不同,在构造的时候相对方便。我们之前也试过薄荷中的某种物质,但是它的合成通路较为复杂,而且很难找到与之相对的、可以安神的物质。我们的这一选择是经过大量前期比对之后才确定下来的结果。”除了基于实验的考虑外,团队通过多次企业走访和社会调研,也确立了选择柠檬烯和芳樟醇的实际生产优势。通过气味辅助睡眠的传统方式是使用精油或香薰,但在考察了企业生产环节后,团队发现了使用生物“生”香的突出优势。“首先,传统的精油提取需要大量的原材料,而且受限于花期,无法保证稳定的产量。而细菌则能在短时间之内大量增殖,产量更好;其次,香薰和精油在化学制作过程中可能会产生废气,造成环境污染。而用生物发生香氛装置,就能创造更大的社会效益。”杨军进一步解释说。

  “目前的项目成果只能算是雏形,离投入市场还有很远的距离。我们目前只是初步完成了项目,证实了内部开关的调控作用和柠檬烯、芳樟醇的生产效果。”队长许萌萌谈到,在合成生物学领域,一项成果投入实际应用将面临重重障碍。对于XJTU-iGEM团队研制的“气味合成系统”而言,这些障碍包括生物安全问题、菌种灵敏度较低、发生装置培养液的容量过小、酶活性偏低导致的柠檬烯与芳樟醇产量偏低等。许萌萌表示,“获得金奖是肯定我们研究的方向,但不是我们的终极目标,我们的理想是投入市场,让研究成果能够达到家用水平,真正起到改善人们睡眠的作用。”

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