最近，上海生命科学家发现，在众多生物体内存在的一位“清道夫”，在棉花中因为失去了“老搭档”，“转岗”生产棉花植株的“防御武器”棉酚，而它所用的生产过程，居然能为小麦、玉米等农作物清除呕吐毒素。这一发现昨天发表在国际知名学术期刊《自然-化学生物》上。科学家也正致力于将该方法用于土地修复、饲料肥料消毒等领域。
每个生物个体都犹如一个生命分子集聚的小社会。蛋白质、核酸、糖等分子都在这个小社会里，上演各自的生老病死、行使自己的职责使命。不同的物种，犹如不同风格与组织形式的社会，身在其中的“分子公民”们也会为适应社会发展，转换自己的“岗位”。
解毒酶GLXⅠ就是最新发现的典型案例。中国科学院分子植物科学卓越创新中心陈晓亚研究组发现，这种广泛存在于各种生物体内的酶，一般总在清理糖代谢产生的毒素——甲基乙二醛。在人体内，这种毒素会附着在细胞、器官的表面，将它们“糖化”，从而导致衰老、癌变。
能够识别出甲基乙二醛，是因为GLXⅠ有个亲密的合作者谷胱甘肽（GSH）。GSH会将甲基乙二醛转化成GLXⅠ能够识别的一些分子基团，再由GLXⅠ来处理。作为一个稳定而保守的“分子公民”，它似乎总是本分地工作着。
然而，就在棉花里，科学家发现了一群特别的GLXⅠ（被称为SPG），它们丢失了助手GSH，所以无法清理甲基乙二醛，只能识别自己认识的分子基团，将其转化成更稳定的棉酚分子，将原本对棉花有害的代谢废物，变成棉花防御虫害的重要武器。
中国科学院院士陈晓亚介绍，这是首次发现糖代谢解毒酶能够催化植物天然产物的芳香化，“在棉花里，SPG从解毒酶变身为一类新的芳香化酶，代表了植物次生代谢途径进化的一个新特征”。
带有SPG能识别基团的分子，有不少是真菌毒素。
真菌毒素是由镰刀菌、青霉菌和交链孢菌等真菌，感染植物和农作物形成的真菌次生代谢产物，会污染粮油食品、畜牧饲料和水果蔬菜等，严重影响食品安全和人畜健康。其中，禾谷链孢菌产生的呕吐毒素及其衍生物是最主要的真菌毒素之一，对小麦、玉米及其他谷物污染十分严重，而且性质稳定、毒性高，已被联合国粮农组织和世界卫生组织确定为最危险的天然食品污染物之一。
“我们的新发现可以发展起新的生物学脱毒技术，降解真菌毒素。”陈晓亚说，这将可以为粮油、饲料的食品安全提供新的保障，“由此可见，解毒酶是一个丰富的、有待发掘的催化宝库，可以为合成生物学、环境修复和食品安全保障，提供重要元件”。
作者：许琦敏
编辑：张鹏
责任编辑：唐闻佳
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