華威大學化學系和華威醫(yī)學院的研究人員近日開發(fā)出一種新方法，利用極地生物中的天然抗凍蛋白來冷凍保存各種細菌。他們發(fā)現(xiàn)這種蛋白模擬物能夠減慢冰晶的形成，并防止冰晶破壞細菌細胞。

這種新穎的方法前不久發(fā)表在《Biomacromolecules》雜志上。它有望應用于生命科學研究中各種細菌的保存以及食品行業(yè)、器官運輸和醫(yī)學。文章的通訊作者是華威大學的Matthew I. Gibson教授。

細菌被廣泛應用在各個領(lǐng)域，包括食品加工（如酸奶和益生菌）、藥物生產(chǎn)（如胰島素）和酶的生產(chǎn)（如洗衣粉中的酶制劑）。當然，它們也是科研實驗室中的主力軍，被用于基因克隆和表達以及各種機制的研究。

對世界各地的實驗室而言，保存細菌的傳統(tǒng)方法都是在細菌中添加甘油，以減少低溫冷凍對細胞的損傷。不過在解凍后，并非所有細菌都能復蘇，并且需要去除細菌中的甘油，才能讓細菌恢復生長。

Gibson教授領(lǐng)導的研究團隊此次開發(fā)出一種冷凍保存的新方法。他們是從生活在地球最冷地區(qū)的魚類身上得到了啟發(fā)。一些魚類之所以能夠在異常寒冷的地區(qū)生存下來，是因為它們產(chǎn)生了抗凍蛋白。

于是，研究人員合成了模擬這些蛋白的聚合物，證明它們能夠發(fā)揮同樣的作用。他們將兩種聚合物混合后加入細菌，以減少冷凍過程中的冰晶形成。與傳統(tǒng)的方法相比，解凍后大腸桿菌的產(chǎn)量高出4倍，且最低只需要1%的添加劑。

研究人員表示，對細菌的保護不僅與抑制冰晶有關(guān)，而且聚合物的毒性相對甘油顯著降低。他們認為，這將改變微生物的冷凍保存方式，有望應用在食品行業(yè)、器官運輸和醫(yī)學領(lǐng)域。