5公斤稻米≈“1升血浆”，水稻如何造“人血”？

来源：【人民日报中央厨房-文化时间工作室】

大米，是人们餐桌上的“主角”，如今却有了意想不到的新作用——造血。

“5公斤稻米提纯出的人血清白蛋白，相当于1升血浆提取的量。”湖北武汉禾元生物科技股份有限公司创始人杨代常介绍。

在血液中，除了水分，最多的是血浆蛋白，其中又以白蛋白为主，它能快速补充人体缺失的液体并维持血管压力的平衡。人在烧伤、大出血或手术时，往往需要注射人血清白蛋白来治疗。

上世纪80年代，就有科学家尝试在细菌、酵母、动物细胞或植物中生产重组人血清白蛋白，但提取工艺复杂、很难量产。杨代常团队将目光投到转基因水稻。

人和水稻天差地别，水稻如何造出“人血”？

“水稻胚乳细胞具有完整的真核细胞蛋白质加工体系，重组蛋白质的翻译、折叠和修饰都与哺乳细胞十分相近。”杨代常介绍，此前，科学家利用植物成功合成了数十种药用蛋白。杨代常牵头的植物源重组人血清白蛋白研究曾被原卫生部列为国家科技重大专项。

团队将生产人血清白蛋白的基因进行了重新编码。经过修改的人血清白蛋白基因能够“骗过”水稻，注入水稻后，不仅不会受到排斥，还会通过光合作用生产出大量人血清白蛋白。

为了避免人血清白蛋白被水稻细胞里的蛋白酶破坏，团队通过定向存储技术，将水稻生产的人血清白蛋白输送至细胞内的“安全岛”——蛋白体中保存起来。如今，5公斤糙米能生产出30克人血清白蛋白。

重组基因的水稻（上图），种植技术和普通水稻类似。杨代常说，每一粒可以“造血”的原代稻种，繁殖3代，生产的人血清白蛋白就有较好的稳定性。经过估算，500粒“造血稻米”种子就能“种”出200多吨人血清白蛋白。从水稻中提取可用的人血清白蛋白也只需24个小时。

水稻可以“造血”，却不能直接“输血”，这是因为除了人血清白蛋白，水稻中还有另外4种主要储藏蛋白质。不过它们与人血清白蛋白性质不同，都不溶于水，只需简单纯化工艺就能去除。但“造血”水稻在生长过程中还会产生内毒素，会导致人体发热等问题，去除重组人血清白蛋白中的内毒素和杂蛋白非常关键。

最初，杨代常团队提取了99.9％纯度的重组人血清白蛋白，但其中还有0.1％的杂质。通过改进分离纯化工艺，目前，团队把重组人血清白蛋白的纯度提高到了99.9999%以上。目前，禾元生物植物源重组人血清白蛋白注射液已完成三期临床试验。

杨代常说，团队正努力提高不同类型重组人血清白蛋白的提纯工艺，制造针对不同疾病所需的产品。

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