土壤仿生材料調(diào)理微生態(tài)

最新研究成果表明，“吃土”也能調(diào)節(jié)腸道微生物組和治療腸炎。該成果在生物制造和生物醫(yī)藥領域具有應用潛力。

該研究團隊介紹，受土壤組分啟發(fā)，科研團隊通過人工合成方法構建的由蒙脫土（天然土壤成分，俗稱“觀音土”）、淀粉顆粒和液態(tài)金屬三種組分組成的土壤仿生材料，具有調(diào)控微生物功能特質(zhì)。這一具有響應性和調(diào)節(jié)性功能的新材料，不僅能提高微生物合成化學品的效率，還能調(diào)節(jié)腸道菌群失調(diào)、恢復腸道微生態(tài)。

自然環(huán)境中的微生物群落，是一個重要但未被充分研究的領域。土壤被公認是地球系統(tǒng)生物多樣性最為復雜和豐富的環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計，每克土壤中微生物數(shù)量可達上百億個、種類可達上百萬種，有成千上萬菌落、超200米菌絲。土壤中原核生物的多樣性比自然界中其他生物物種總和要大三個數(shù)量級。

受土壤結(jié)構及組成成分的啟發(fā)，科研團隊開發(fā)出一種新的土壤仿生材料，并構建了一種化學系統(tǒng)，可以讓“加入”該化學系統(tǒng)的微生物定植，通過物理刺激方法將想要傳遞的信息發(fā)送給該團體中的微生物，原本“清閑”的微生物接收到信息后便可進行創(chuàng)新性工作。

從自然界中無機和有機結(jié)合的思考，到創(chuàng)新性地將隨處可見的土壤應用到科學研究中，仿照土壤結(jié)構將材料與微生物更好結(jié)合，這是科研團隊在材料領域的又一創(chuàng)新突破。那么如何證實研究成果對腸道微生物具有調(diào)節(jié)作用？

科研團隊建立了一個腸道微生物發(fā)生紊亂的小鼠模型。小鼠吃掉科研團隊開發(fā)的土壤仿生材料后，其紊亂的腸道微生物菌群有所恢復，并重建生態(tài)模型。科研團隊發(fā)現(xiàn)該材料可以用于治療葡聚糖硫酸鈉誘導形成的急性腸炎，證實對腸道微生物群具有調(diào)節(jié)功能，說明“吃土”可以治療腸道疾病。該研究成果促進了微生物的生長，并提高微生物合成生物基化學品效率，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，從而達到治療腸道疾病的目的。

（來源：《科普時報》）