與人類一樣，微生物的生存同樣需要“食物”，很多時候，它們比我們更加“挑食”。比如，釀酒酵母只能以葡萄糖作為食物，而不能“消化”乳糖。這是因為這類真核細胞缺乏乳糖的代謝途徑，因此難以在葡萄糖匱乏的環境中生存。最近，奧地利格拉茨技術大學的Paolo Falcaro教授與澳大利亞新南威爾士大學的Kang Liang博士做了一項有趣的工作，他們利用酶和金屬有機框架（MOF）材料給酵母菌設計了一件神奇的“外套”——它能夠將環境中酵母菌不能利用的乳糖轉化為可利用的葡萄糖。穿上這件“外套”，酵母細胞可以直接開掛，在原本無法生存的乳糖環境中活的瀟瀟灑灑。相關研究論文發表在Angew. Chem. Int. Ed. 上。
“穿外套”過程如下：首先，酵母菌表面荷負電，可以通過靜電相互作用在表面吸附一層β半乳糖苷酶；然后，將細胞置于ZIF-8前驅體溶液中，通過如此簡單的過程就可以在酵母菌表面形成一層酶與ZIF-8組成的外骨架。當然，這件“外套”也很容易脫去，讓酵母菌恢復常態。
酵母菌“外套”的厚度大概在100 nm左右，能夠將培養液中的乳糖分解為單醣，供給酵母菌享用。有趣的是，如果酵母菌僅僅吸附了β半乳糖苷酶但沒有包覆ZIF-8，將其放在含有乳糖的培養液中，則無法檢測到葡萄糖的生成。作者認為這可能是由于酵母菌內吞并降解了β半乳糖苷酶，因此，ZIF-8層不僅能夠保護細胞免受外部毒素和輻射的影響，同時也能保護酶不被酵母菌內吞而降解。
穿上這件“外套”后，酵母菌的生存能力如何了呢？研究者向培養液中分別加入了對酶和酵母菌有害的物質，或加入蛋白酶或能裂解酵母菌的溶壁酶。結果表明，在各種環境下，包覆了酶與ZIF涂層的酵母菌都能很好的生存，7天后依然有70%以上的酵母菌存活。而相比之下，沒有開掛的“裸”酵母菌，7天后還能存活的少得可憐。
這項工作為我們提供了一條新的思路：利用“MOF＋酶”的組合能夠為細胞提供具有各種功能的外骨架，從而更好面對艱苦環境，或者實現更多有趣的功能。同樣，本文中對MOF的應用相當有創意，MOF的未來發展方向又多了一種可能。
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