4月22日，我院罗晓春教授课题组在Communications Biology杂志线上发表了一篇题为The feather degradation mechanisms of a new Streptomyces sp. isolate SCUT-3的论文，硕士研究生李志伟为该文第一作者。（论文链接https://www.nature.com/articles/s42003-020-0918-0）

全球羽毛年产量超1000万吨，羽毛蛋白含量约85%，是自然界中蛋白含量最高的生物质之一。羽毛由含大量二硫键的角蛋白紧密折叠而成，很难被降解利用。现有的羽毛粉生产工艺通过物理的高温高压膨化作用，因释放大量废气环保压力巨大。酶和生物降解是羽毛回收的绿色途径。以往的研究主要集中在角蛋白酶的开发上，然而在二硫键破坏之前，酶很难接近角蛋白，水解效率很低。

罗晓春教授课题组在多年羽毛降解研究中，筛选了一株新的羽毛降解菌Streptomyces sp.  SCUT-3，该菌可高效降解羽毛，其固体发酵工艺可将羽毛中难以降解的角蛋白（85%），转化为可溶的氨基酸（32.5%）及多肽（17.3%）。该菌的发现刷新了以往的羽毛降解菌效率，目前相关工艺正在中试转化，获得的羽毛粉是非常好的动物、植物和微生物蛋白质营养，有望在饲料行业中替代价格昂贵的稀缺鱼粉饲料蛋白源。相关技术的转化将推动有关行业的发展。

降解羽毛在植物、动物、微生物生长中的作用

细菌羽毛降解机制图

该论文进一步揭示了羽毛降解菌除角蛋白以外的机制。细菌对羽毛的降解利用，并不是一个简单的胞外角蛋白水解，而是一个系统的过程。论文揭示了链霉菌含硫还原物质外泌对二硫键的还原、外泌蛋白酶对角蛋白的水解、膜上的氨基酸/肽的转运、胞内的氨基酸代谢调控、铁离子的转运及有氧呼吸等可能的机制。相关研究有助于理解羽毛在生物圈中的循环机制，并为羽毛降解菌的生物工程改造提供除角蛋白酶以外的靶点。

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