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借诺奖热度,科普一下安全环保、前景美好的生物酶技术

03-02 NMN科研

  刚刚,瑞典科学院宣布,2018年诺贝尔化学奖将一半授予美国加州理工学院的弗朗西斯·阿诺德(Frances Arnold),以表彰其使“酶定向进化”;另一半授予美国科学家George P. Smith和英国科学家Gregory Paul Winter爵士,以表彰其“用于肽和抗体的噬菌体展示”。

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  本篇重点要讲的是弗朗西斯·阿诺德(Frances Arnold)教授。作为一名毕业于机械工程专业、半路出家、原本的理想是当个外交官或跨国公司CEO、日常给好莱坞编剧做科学顾问的生物学家,Frances Arnold 34岁才拿到PHD,后来也还真的成立了一家生物燃料公司并且上市了(随后她觉得自己更擅长做科研,又放弃了自己的童年梦想,卸任公司的CEO)。

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  Frances Arnold曾罹患乳腺癌,现已康复。这位特立独行的超酷炫科学家,是第五位诺奖女性化学奖得主。在长达118年的诺奖历史中,她之前仅有1911年的居里夫人、1935年的居里夫人长女伊雷娜·约里奥-居里、1964年的英国结构生物学家Dorothy Hodgkin和2009年的以色列结构生物学家Ada Yonath这四位杰出的女性问鼎过诺贝尔化学奖。

  弗朗西斯·阿诺德教授还是天体物理学家Andrew Lange的遗孀。Lange意外去世时,是原初引力波探测计划BICEP的领导人。如果Lange在世而BICEP又获得成功,他们夫妇就将成为历史上绝无仅有的研究领域毫无瓜葛的夫妇诺贝尔奖获得者。(哎,如果不是因为这是一个严肃的科普公众号,小编简直可以一骑绝尘,直接歪楼歪到狗仔队的路子上去……)

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  书归正传,弗朗西斯·阿诺德(Frances Arnold)教授是开展酶的定向进化研究前驱者之一。她所领导的课题组通过驾驭演化的力量,在近30年的工作中,获得了一系列性能优良、对环境无毒无害的酶。

  这些通过定向进化产生的酶成为了性能优异、高效精准的化学反应催化剂,广泛应用于制药行业和生物燃料等领域。

  相比于传统化学合成方法,生物酶技术避免了使用高温高压等严酷的反应条件,极大地减少副产物的出现,大大降低生产成本,提高合成的效率,同时还减轻了工业生产对于环境的压力。

  什么是酶?

  酶(Enzyme)是强效有力的天然催化剂,广泛存在于生物的各种细胞中。大多数酶是具有催化作用的蛋白质,还有一小部分,是具有催化作用的RNA(核糖核酸)。

  酶是生命体得以生存的基础,几乎所有生命过程中的化学反应,都是在酶的催化作用下完成的。

  如果没有酶的催化作用,生物体的新陈代谢以及与生命有关的反应,都只能以极其缓慢的速度进行。比如说,胃蛋白酶是我们用来消化分解蛋白质的,此外还有脂肪酶、口腔里的唾液淀粉酶,肠道里的胰蛋白酶等等各种酶。食物中的营养物质,都必须在酶的作用下降解成小分子,才能透过肠壁被人体吸收和利用。

  据科学家测算,如果没有酶的作用,人的体温要从正常的37°C上升到300°C,才能将食物消化掉。

  作为地球生物亿万年来不断调节控制体内物质代谢同时适应外部环境的演化成果,酶不但是具有生物活性的催化剂,能在常温下就高效催化各种生化反应,还能不断进行自我更新,使细胞内错综复杂的合成代谢和分解代谢过程始终能有条不紊地进行。

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  大多数酶催化的反应在常温、酸碱度接近中性的环境里就能顺利完成。而且只要环境条件允许,酶在脱离了生命机体后仍然具有催化活性。

  正是基于这一点,才使得实验室和工业生产中许多以酶作为催化剂的反应得以实现。在酶催化的工业生产流程中毋需额外的加热装置,所需能耗很小。

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  事实上,医药行业和工业生产中使用的许多酶制剂,都是由微生物、动物或植物在一定条件下进行培养培养处理,得到的发酵原液。接著经过提取、分离、纯化等步骤,得到纯化后的酶液;酶液再经过浓缩、结晶、干燥、成型等工艺流程,制成各种酶制剂。

  只要酶制剂保存得当,即使保存比较长的时间,酶依然会具有催化活性。

  所以不要再问小编迈肯瑞尔的NMN是用什么原料,什么方法生产出来的了,哈哈。

  迈肯瑞尔不仅是香港最大的生物酶技术公司,用酶法生产的NMN也是目前全世界性价比最好的产品,没有之一!迈肯瑞尔与数间国际顶尖抗衰老实验室联手,不但现时为大众提供高品质高效能的逆龄抗衰老营养品,未来亦将大显身手,在重大医学领域的药物研发上与各国研究机构展开深度合作。

  在谈及今年的诺贝尔化学奖时,迈肯瑞尔的首席科学家迈肯瑞尔研发人员教授,满怀深情和遗憾提到:“这个奖应该也属于我的同窗好友Willem P. C. Stemmer,Pim才是directed evolution 领域的开创者,可惜他于五年前英年早逝。”

  弗朗西斯·阿诺德教授在2017年接受加州理工学院校报采访时曾说,“演化是世界上最强大的工程方法,我们应该利用它来寻找解决问题的新生物解决方案,”

  这也是2018年诺贝尔化学奖三位得主,以及无数在生物化学及医学领域不懈努力与奋斗的科研工作者贡献所在:操控演化的力量,为人类谋求永恒的福祉。

  希望以上内容可以帮助到您