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從20世紀60年代到21世紀30年代,全球植物蛋白和動物蛋白的人均需求量和年需求量都在顯著增長。針對日益增長的蛋白需求，傳統蛋白質生產方式倍感壓力，這些傳統技術往往面臨著效率低、成本上升和一系列技術挑戰。隨著合成生物學的發展，催生出前沿的蛋白質生產模式—微生物“蛋白工廠”。
微生物因其獨特的生物學特性而備受矚目，使其成為了高效蛋白質生產的理想選擇。利用微生物作為“蛋白工廠”來生產各類功能性蛋白質，已成為當前生命科學研究的熱點。與哺乳動物細胞相比，這種全新的蛋白質生成模式具有生產高效、可控性強、表達水平高、低成本、安全性高的優勢。
● 高效生產
微生物生命周期較短，能夠快速繁殖并擴大生產規模，這意味著可以在相對較短的時間內產生大量目標蛋白。
● 可控性強
微生物生長和蛋白質表達可控，通過調整培養條件、基因組工程等手段來優化目標蛋白的產量和純度。同時，微生物的基因組工程技術相對成熟，可以較容易地對其進行遺傳改造，以實現特定蛋白質的高效表達和分泌。
● 表達水平高
微生物通?？梢栽谄浼毎麅雀咝П磉_外源基因，從而產生大量目標蛋白。這使得微生物成為生產重組蛋白的理想平臺。
● 安全性高
細菌和酵母等微生物通常被認為是安全的生產宿主，其生產過程相對較為穩定，能夠減少污染和不良反應的風險。
● 成本低
微生物對培養條件的要求通常較為簡單，只需提供適當的培養基、溫度和氧氣等條件即可。這可以大大降低生產成本和復雜性。
doi: 10.1360/TB-2023-0013
加速蛋白藥物研發
微生物蛋白生產技術可以被用來高效地表達和生產重組蛋白藥物和抗體藥物等。通過工程微生物菌株生產，不僅降低了成本，還能實現高產量和高純度。這種可定制化的生產方式促進了新藥開發進程以及生物制藥技術的創新。
食品營養與功能蛋白生產
發酵生產的微生物蛋白可以增加食品的蛋白質含量，提高營養價值；也適用于制造植物性蛋白替代品，滿足素食者和嚴格飲食限制者的蛋白質需求。此外，還能生產具有特定功能的蛋白，如益生菌、酶等，改善食品的口感、消化性和健康功效。
動物飼料優化
微生物蛋白作為蛋白質補充來源，富含優質氨基酸，滿足動物生長發育所需；可替代傳統蛋白源如大豆粕、魚粉，降低生產成本，減少資源依賴，有利于環境保護；部分微生物蛋白還可作為發酵飼料添加劑，促進飼料發酵，提升營養價值和消化率。同時，微生物蛋白具備功能性特征，如抗菌、抗氧化，在改善動物免疫功能和健康方面發揮積極作用。
酶蛋白生產效率提升
微生物是酶蛋白的重要來源。通過優化微生物培養條件、基因編輯和代謝工程等技術，可以提高酶蛋白的生產效率。這對于生物工藝、工業生產和可持續發展具有重要意義，例如在生物燃料生產、食品加工、洗滌劑制造等領域，高效的酶蛋白生產可以提高生產效率，降低成本，并減少對環境的影響。
微生物蛋白質生產的迅猛發展不僅是一種趨勢，更是傳統蛋白質生產模式的轉變。通過利用快速繁殖和基因多樣性進行高效、可控的合成，推動醫療和科技領域的突破與創新，為生命科學和工程技術帶來了更多可能性。盡管微生物培養相對簡單，但后續純化、大規模擴展仍存在挑戰。未來，我們可以從原料、菌株、設備和工藝等方面著手解決。
泓迅生物作為合成生物學賦能技術領導者，憑借領先的設計與先進的制造為您提供全面的合成生物學技術平臺。從DNA序列設計與合成到蛋白表達與純化，微生物基因編輯等服務，我們為您量身定制了一整套服務，助力科學家們在微生物“蛋白工場”應用中的新突破。
泓迅生物以卓越的客戶服務為宗旨，致力于提供高質量的產品和優質的服務。與我們合作，您可以期待超過95%的成功率，從毫克到千克級的生產規模，2-4周的快速交付時間以及一站式服務。
酵母蛋白表達&純化
酵母表達系統兼備了原核表達和高等真核表達的優勢，包括表達水平高、培養條件簡單、可對多數蛋白進行翻譯后修飾、可大規模生產、安全無毒等。因此，在重組蛋白的生產和制備領域中，被視為一種高效的工具。
原核蛋白表達&純化
原核生物表達系統是最早被采用且較為熟悉的蛋白表達系統，該表達系統常以大腸桿菌（E.coli）作為宿主細胞，其具備遺傳背景清晰、表達效率高、抗污染能力強、周期短、成本低、操作簡便等諸多優點。
我們的團隊依托專業的DNA“讀”-“寫”-“編”平臺，結合經驗豐富的基因編輯相關技術，可實現對微生物基因組的高效、精準編輯。我們已經在大腸桿菌細胞和酵母細胞中建立了CRISPR基因編輯系統。通過優化生產宿主、提高蛋白質產量和質量，推動了微生物生產蛋白質技術的發展和應用。
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