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2024-09

月球生存吃什么?基因編輯蟲(chóng)子的大生意

建立國(guó)際月球科技站是國(guó)家2030年的宏大目標(biāo),其中一大難題是,在月球生存吃什么?2019年,陜西志愿者在月宮一號(hào)住了200天,模擬太空種菜養(yǎng)蟲(chóng)——沒(méi)錯(cuò),我們的計(jì)劃是,月球生存吃蟲(chóng)子,而且可能是基因編輯的蟲(chóng)子,這不僅是個(gè)科研課題,還是一門大生意。


月球生存約等于荒野求生,也靠吃蟲(chóng)子



01為什么吃蟲(chóng)子?


蟲(chóng)子蛋白含量高于牛肉


和牛肉、雞肉等常見(jiàn)肉類相比,蟲(chóng)子是更高效率、低成本的蛋白質(zhì)來(lái)源。蟲(chóng)子可以吃糞肥、食物殘?jiān)葟U料作為食物,花費(fèi)更少空間、更短時(shí)間完成生長(zhǎng)養(yǎng)殖。




養(yǎng)殖蟲(chóng)子需要的資源少


據(jù)研究分析,生產(chǎn)相同數(shù)量的蛋白質(zhì),昆蟲(chóng)所需的飼料是牛的1/12,消耗的水資源僅為牛的1/5,還有更高的氨基酸含量,簡(jiǎn)直是天選的太空牛馬,太空生存不二的理想食物。



02吃哪些蟲(chóng)子?


太空艙A餐:黃粉蟲(chóng)Meal Worm


以月宮一號(hào)志愿者為例,他們吃了200天的蟲(chóng)子,是黃粉蟲(chóng)。黃粉蟲(chóng)是黃粉甲的幼蟲(chóng),又稱面包蟲(chóng)(Mealworm),是倉(cāng)鼠糧、龜糧、鳥(niǎo)糧的常見(jiàn)的添加成分,通常做成干燥全蟲(chóng),或者磨成粉添加到食物中,也可以通過(guò)煎炒或油炸,做成香脆可口的料理。




太空餐B餐:黑水虻BSF


另一個(gè)備受關(guān)注的蟲(chóng)子是黑水虻(Black Soldier Fly)幼蟲(chóng),它們能夠分解大部分有機(jī)質(zhì),包括動(dòng)物糞便、有機(jī)廢物、植物物質(zhì),并且產(chǎn)生的昆蟲(chóng)糞便是天然的肥料,既生產(chǎn)蛋白質(zhì)也生產(chǎn)肥料,并且具有高達(dá)95%的轉(zhuǎn)化率,潛力巨大。






03為什么要基因編輯?


基因編輯提升商品屬性


過(guò)去幾年,生產(chǎn)黑水虻和黃粉蟲(chóng)的公司取得了顯著進(jìn)展,13家公司累計(jì)融資超60億元,在歐洲和亞洲市場(chǎng)漸漸形成了規(guī)模化的生產(chǎn)銷售,部分公司正在利用基因編輯技術(shù)對(duì)蟲(chóng)子進(jìn)行基因改良,使其具備更好的商品屬性。據(jù)估計(jì),按此趨勢(shì)到2027年,昆蟲(chóng)蛋白市場(chǎng)總值可達(dá)11.4億美元。



基因編輯提升20%產(chǎn)量


以歐洲FreezeM公司為例,他們使用環(huán)境控制技術(shù)誘導(dǎo)幼蟲(chóng)進(jìn)入休眠狀態(tài),延長(zhǎng)了幼蟲(chóng)運(yùn)輸中的貨架壽命,并且使用基因編輯技術(shù)獲得幼蟲(chóng)期更長(zhǎng)、體型更大、抗壓能力更強(qiáng)的黑水虻幼蟲(chóng),可在同樣時(shí)間內(nèi)提升20%的產(chǎn)量。






04怎么實(shí)現(xiàn)基因編輯?


CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)


黑水虻和黃粉蟲(chóng)都具有類似模式生物的特征,它們的同代數(shù)量眾多,生長(zhǎng)周期較短,因此可以很方便地使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)進(jìn)行基因編輯,然后用體視熒光顯微鏡觀察研究。




WT黃粉蟲(chóng)和熒光標(biāo)記黃粉蟲(chóng)①


黑水虻和黃粉蟲(chóng)剛孵化的幼蟲(chóng)尺寸在2-3mm左右,隨著幼蟲(chóng)成長(zhǎng)尺寸可達(dá)原始尺寸的10倍,使用可以連續(xù)變倍的體式顯微鏡可以方便地觀察和進(jìn)行解剖手術(shù)等操作,而結(jié)合熒光標(biāo)記和體視熒光顯微鏡,則可對(duì)基因編輯結(jié)果進(jìn)行跟蹤研究。




MZX81觀察果蠅


體視熒光顯微鏡MZX81和MZX100是適合模式生物研究和轉(zhuǎn)基因昆蟲(chóng)研究的理想儀器,高質(zhì)量的無(wú)限遠(yuǎn)平行雙光路設(shè)計(jì),方便易用的數(shù)顯LED熒光模塊,可提供高清晰度的明場(chǎng)和熒光觀察。



高倍體視熒光顯微鏡MZX200


而對(duì)于更高要求的客戶,MSHOT明美還提供獨(dú)特的高倍體式熒光顯微鏡MZX200,采用可切換的1X APO和10X APO物鏡,實(shí)現(xiàn)超大范圍變倍,電動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)結(jié)合數(shù)顯LED熒光模塊,提供舒適、高精度的明場(chǎng)和熒光觀察,一臺(tái)儀器實(shí)現(xiàn)體視熒光顯微鏡和正置熒光顯微鏡兩臺(tái)儀器的功能。




想象下吃一年蟲(chóng)子感覺(jué)如何




這個(gè)嘎嘣脆雞肉味的話題先說(shuō)到這里,大家都可以在評(píng)論說(shuō)說(shuō)自己的看法,也可以看看自己的寵物糧里有沒(méi)有黃粉蟲(chóng)成分,有的話也許可以提前體驗(yàn)一下月球生存的滋味。




圖片來(lái)源:

①Oppert, B.; Dossey, A.T.; Chu, F.-C.; ?atovi?-Vuk?i?, E.; Plohl, M.; Smith, T.P.L.; Koren, S.; Olmstead, M.L.; Leierer, D.; Ragan, G.; et al. The Genome of the Yellow Mealworm, Tenebrio molitor: It’s Bigger Than You Think. Genes 2023, 14, 2209. https://doi.org/10.3390/genes14122209





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