土壤仿生材料調理微生態

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

該研究團隊介紹，受土壤組分啟發，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”）、淀粉顆粒和液態金屬三種組分組成的土壤仿生材料，具有調控微生物功能特質。這一具有響應性和調節性功能的新材料，不僅能提高微生物合成化學品的效率，還能調節腸道菌群失調、恢復腸道微生態。

自然環境中的微生物群落，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生物多樣性最為復雜和豐富的環境。據統計，每克土壤中微生物數量可達上百億個、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量級。

受土壤結構及組成成分的啟發，科研團隊開發出一種新的土壤仿生材料，并構建了一種化學系統，可以讓“加入”該化學系統的微生物定植，通過物理刺激方法將想要傳遞的信息發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新性工作。

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

科研團隊建立了一個腸道微生物發生紊亂的小鼠模型。小鼠吃掉科研團隊開發的土壤仿生材料后，其紊亂的腸道微生物菌群有所恢復，并重建生態模型。科研團隊發現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節功能，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，調節腸道微生態，從而達到治療腸道疾病的目的。