新型聚合物可以為農(nóng)民帶來(lái)更高的作物產(chǎn)量
這些聚合物被設(shè)計(jì)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?yàn)橛酌缯谂c時(shí)間賽跑以在生長(zhǎng)之前達(dá)到自給自足的生長(zhǎng)。種子中的養(yǎng)分和能量?jī)?chǔ)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(lái)鼓勵(lì)細(xì)菌形成促進(jìn)生長(zhǎng)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(jì)這將導(dǎo)致更強(qiáng)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?yàn)榇藭r(shí)幼苗正在與時(shí)間賽跑以在種子中的養(yǎng)分和能量?jī)?chǔ)存耗盡之前達(dá)到自給自足的生長(zhǎng)。 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(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)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(lèi)似于天然稱為生物膜形成的過(guò)程。 生物膜是一個(gè)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(kāi)展了一項(xiàng)為期四年的項(xiàng)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?；甑木酆衔铩?/span> 這些新聚合物被設(shè)計(jì)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(dòng)和加速生物膜的形成。一旦形成生物膜，細(xì)菌就會(huì)成為一個(gè)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水的傳輸，以及廢物的排放。 該項(xiàng)目由生物技術(shù)和生物科學(xué)研究委員會(huì) (BBSRC) 通過(guò)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(guò)程是完全可逆的，并且可以通過(guò)改變環(huán)境條件來(lái)分散生物膜。這些實(shí)驗(yàn)和進(jìn)一步研究的結(jié)果將于 2022 年發(fā)表。 Pavan Adoni 評(píng)論說(shuō)：“我們預(yù)計(jì)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?cè)O(shè)想了一種更有針對(duì)性的方法，只處理種子，這樣當(dāng)它發(fā)芽時(shí)，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(zhǎng)。終，這應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)壯的植物，它們生長(zhǎng)得更快，并且對(duì)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(xiàng)基礎(chǔ)廣泛的專利申請(qǐng)，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(zhǎng)，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(lái)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。
