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Hydrosoilguard- Reduce fertilizer use with hydrogen-rich water #

Global fertilizer use has reached 200 million tons in 2020, and overuse of fertilizer has led to serious soil and ecological environmental problems. Therefore, there is an urgent need to find alternatives to chemical fertilizers. Studies have shown that hydrogen-rich water has a positive effect on plant growth and is expected to act as a potential “hydrogen fertilizer” to reduce fertilizer use.We designed an innovative synthetic biology method for producing hydrogen-rich water. Using methanol and NAD+ as substrate, hydrogen-rich water was prepared by cascade catalytic reaction of 4 enzymes. In addition,we designed a protein scaffold to assemble the four enzymes into an artificial multi-enzyme complex, which promoted the substrate channel effect and improved the preparation efficiency of hydrogen-rich water by 2.58 times.

2020年には、世界の化学肥料の使用量が200百万トンに達し、肥料の過剰使用が深刻な土壌および生態環境の問題を引き起こしています。したがって、化学肥料の代替を見つけることが急務となっています。研究によると、水素を豊富に含む水は植物の成長にプラスの影響を及ぼし、肥料使用量を減らすための潜在的な"水素肥料"として期待されています。私たちは、水素を豊富に含む水を製造するための革新的な合成生物学的手法を設計しました。メタノールとNAD+を基質として、4つの酵素のカスケード触媒反応により水素を豊富に含む水が調製されました。さらに、4つの酵素を人工多酵素複合体に集合させるためのタンパク質製造枠を設計しました。これにより基質チャンネル効果が促進され、水素を豊富に含む水の調製効率が2.58倍に向上しました。

reference:

• iGEM HUBU-SKY-China Team Information
• iGEM HUBU-SKY-China Wiki