新型聚合物可以為農(nóng)民帶來更高的作物產(chǎn)量
這些聚合物被設(shè)計用作支架，“播種”微生物-聚合物復(fù)合物的形成，這在植物生命的早期階段至關(guān)重要，因為幼苗正在與時間賽跑以在生長之前達(dá)到自給自足的生長。種子中的養(yǎng)分和能量儲備耗盡。 伯明翰大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)明了一種新方法來鼓勵細(xì)菌形成促進(jìn)生長的生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)可用于覆蓋植物幼苗的根部，預(yù)計這將導(dǎo)致更強壯、更健康的植物和更高的農(nóng)業(yè)作物產(chǎn)量。 在自然界中，幼苗的根部與土壤中的微生物群落（真菌、細(xì)菌、病毒）形成互惠互利的關(guān)系，并交換養(yǎng)分，使植物和微生物都能繁衍生息。這在植物生命的早期階段尤為重要，因為此時幼苗正在與時間賽跑以在種子中的養(yǎng)分和能量儲存耗盡之前達(dá)到自給自足的生長。 該大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的應(yīng)用微生物學(xué)家 Tim Overton 博士和化學(xué)學(xué)院的Francisco Fernandez-Trillo 博士領(lǐng)導(dǎo)了一個團隊開發(fā)新的合成聚合物，這些聚合物可以刺激這些細(xì)菌群落的形成，其方式類似于天然稱為生物膜形成的過程。 生物膜是一個精心編排的微生物群落，由形成保護(hù)性微環(huán)境并將群落保持在一起的生物聚合物基質(zhì)支持。 研究人員共同開展了一項為期四年的項目，研究聚合物如何與細(xì)菌相互作用，從而合成了一組基于酰基腙的聚合物。 這些新聚合物被設(shè)計為充當(dāng)粘合劑支架，“播種”微生物-聚合物復(fù)合物的形成，以啟動和加速生物膜的形成。一旦形成生物膜，細(xì)菌就會成為一個自給自足和自組織的群落，并產(chǎn)生自己的基質(zhì)，以允許營養(yǎng)物質(zhì)和水的傳輸，以及廢物的排放。 該項目由生物技術(shù)和生物科學(xué)研究委員會 (BBSRC) 通過他們的米德蘭綜合生物科學(xué)培訓(xùn)伙伴關(guān)系資助。 它涉及博士生 Pavan Adoni 和 Omar Huneidi，他們隨后進(jìn)行了研究，顯示聚合物聚集細(xì)菌并改善生物膜形成。至關(guān)重要的是，他們還表明該過程是完全可逆的，并且可以通過改變環(huán)境條件來分散生物膜。這些實驗和進(jìn)一步研究的結(jié)果將于 2022 年發(fā)表。 Pavan Adoni 評論說：“我們預(yù)計該聚合物終將用作種子涂層，可能與細(xì)菌如枯草芽孢桿菌一起使用，這種細(xì)菌天然存在于土壤中，可提高植物的抗逆性，目前被用作一種土壤孕育劑。我們設(shè)想了一種更有針對性的方法，只處理種子，這樣當(dāng)它發(fā)芽時，細(xì)菌就可以在微生物聚合物復(fù)合物提供的安全港環(huán)境中生長。終，這應(yīng)該會產(chǎn)生更強壯的植物，它們生長得更快，并且對疾病有更大的抵抗力?！?/span> 伯明翰大學(xué)企業(yè)部提交了一項基礎(chǔ)廣泛的專利申請，涵蓋新型聚合物、形成生物膜的方法和聚合物裂解方法，以及其用于促進(jìn)生物膜與任何微生物的生長，包括那些可以生產(chǎn)或遞送的微生物化學(xué)或生物分子。 該專利現(xiàn)已授權(quán)給專業(yè)生命科學(xué)公司PBL Technology，該公司投資、保護(hù)和促進(jìn)來自全球公共研究資源的新興創(chuàng)新。在農(nóng)業(yè)方面，PBL 的技術(shù)包括作物遺傳學(xué)、作物處理、農(nóng)業(yè)和促進(jìn)者以及研發(fā)工具。
