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🏆 TD逐录2025-2026赛季iGEM出分喜报：
iGEM首战告捷！CCiC荣获TOP10，看我们是如何创造历史的
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你是否也有过这样的经历❓
刚买回家的香蕉，没来得及吃，就迅速变黄、变软；精心挑选的蓝莓，几天后盒底已经出现霉斑。看
似只是“没保存好”，背后却是一个贯穿采收、运输、仓储、零售和家庭消费的大问题：水果正在以比
我们想象中更快的速度损耗。
关于我们：
从合成生物学出发，回应真实问题
Zhulu-Union iGEM 2026团队，一支由不同学校学生组成的跨学科队伍。我们因合成生物学相聚，也
希望把实验室中的设计，带到真实世界的问题面前。
💡iGEM，即国际遗传工程机器大赛，是一项面向全球学生的合成生物学赛事。参赛者需要像搭建工
程系统一样，设计、构建并验证生物学方案；同时，也要思考安全、伦理、社会需求与未来应用。
今年，我们把目光投向了一个与每个人日常生活都很接近的问题：水果采后损耗。
一根香蕉从青绿到变黄，一盒蓝莓从饱满到发霉，背后不只是“放久了”这么简单，也藏着粮食损
耗、资源浪费与供应链挑战。于是，我们的项目Persephone诞生了。
一颗水果的“变质倒计时”
水果离开枝头之后，并没有停止变化。
✅根据团队调研，水果和蔬菜长期是损失率较高的食物类别之一。在采收、分级、包装、运输、储
存、零售和家庭消费的每一个环节中，温度波动、挤压碰伤、成熟过快和霉菌感染，都可能让原本新
鲜的水果提前失去食用价值。
而一颗水果的变质，通常不是由单一原因造成的。
1️⃣首先是乙烯。
对于香蕉、牛油果等呼吸跃变型水果，乙烯是一种重要的植物激素，可以被理解为“成熟开关”。当乙
烯积累到一定程度，果实会更快变黄、变软；更棘手的是，乙烯还会形成自我放大的循环——一颗过
熟或受损的水果，可能带动同一箱水果同步加速成熟。
2️⃣其次是活性氧（ROS）。
水果在采后仍持续呼吸，过程中会产生自由基等活性氧。当果实自身的抗氧化能力逐渐下降，过多活
性氧会破坏细胞膜，引发褐变、软化，并使果实更容易受到外界微生物侵染。
3️⃣最后是真菌病害。
当果皮和果肉组织变得脆弱，霉菌等真菌便更容易趁虚而入，造成可见霉斑和腐烂。
所以，水果的“保鲜难题”其实由三条路径共同推动：
乙烯加速成熟；
活性氧带来氧化损伤；
真菌侵染引发霉变腐败。
传统保鲜方式当然十分重要。冷链、气调储存、保鲜包装等技术，已经在延长货架期方面发挥了关键
作用。但它们往往依赖基础设施与持续能耗，而在运输末端、温度波动和冷链难以完全覆盖的场景中，
水果仍可能面临损耗风险。
于是，我们提出了一个问题：
能不能不只依赖外部环境，而是让水果本身多一层主动、温和的保护？
Persephone：为水果设计“四道生物保鲜锁”
Persephone 的名字来自希腊神话中象征春天与生命循环的珀耳塞福涅。我们希望，这个项目也能为
水果在离开枝头后争取更多“新鲜时间”。
我们的思路并非向水果中加入活菌，而是利用工程菌表达并纯化得到的功能性蛋白，结合食品级壳聚
糖涂层，构建一个多模块协同的保鲜体系。未来设想中，它可制成粉剂，复溶后通过喷洒或浸渍方式
应用于果实表面。
第一层：从源头减少乙烯前体
我们选择了 ACC 脱氨酶。它能够降低乙烯直接前体 ACC 的水平，从而削弱乙烯生成的动力。
为了让蛋白更有机会进入植物细胞发挥作用，我们还引入了 BP100 这一细胞穿透肽，构建融合蛋白进
行测试。可以把这一模块理解为：在水果“收到成熟指令”之前，先减少一部分发出指令的原料。
第二层：拦截乙烯信号
即使环境中仍存在乙烯，水果也未必一定要立刻“听到”这一成熟指令。
团队设计并筛选了能够作用于乙烯受体相关通路的候选抑制肽，希望从信号传递层面延缓成熟。经过
计算筛选、细胞摄取观察和香蕉保鲜实验，我们选出了表现更均衡的候选肽 B03。
这相当于给水果的“成熟信号通路”加上一道缓冲，让成熟的节奏慢下来。
第三层：清除活性氧，减轻褐变与损伤
面对自由基造成的氧化压力，我们选择了 MnSOD（锰超氧化物歧化酶）。
它能够帮助清除超氧自由基，降低细胞受到氧化损伤的风险。你可以把它理解为水果细胞里的“抗氧
化清洁员”：当自由基不断积累时，它帮助维持细胞状态，为水果保持色泽与质地争取时间。
第四层：抑制真菌，延缓霉变
对于霉变问题，我们选择了几丁质酶。真菌细胞壁中含有几丁质，而几丁质酶可以对其进行水解，削
弱真菌细胞壁的完整性，从而抑制其生长。
在符合生物安全范围的酵母模型中，我们对相关抗真菌作用进行了验证，并最终选择几丁质酶作为抗
真菌模块的核心组分。
从一个想法到水果实验：我们看到了什么？
在实验过程中，我们对各个功能模块进行了表达、纯化和功能验证，也依据实验结果不断调整方案。
例如，ACC 脱氨酶融合蛋白和 MnSOD 融合蛋白均保留了催化活性；ACC 脱氨酶融合蛋白在香蕉实验
中使果皮变黄延后约 1 天。MnSOD 相关处理则能够减轻香蕉和苹果果片的可见褐变。
在抗真菌模块中，壳聚糖与几丁质酶的组合能够延缓香蕉可见霉变，并降低蓝莓腐败。
更重要的是，我们也测试了多组分协同的效果。在所测试条件下，包含 ACC 脱氨酶融合蛋白、MnSOD
融合蛋白、B03 抑制肽、几丁质酶和壳聚糖的复配体系，可使香蕉果皮变黄延后约 3 天；其延缓成熟
的效果与 1-MCP 对照组接近，同时可见霉变更少。
这些阶段性结果提示：比起只针对单一问题，多条路径协同干预，或许能更全面地应对水果采后损
耗——既放慢成熟，也减轻氧化伤害，并帮助抑制霉变。
有效之外，我们同样重视安全
食品相关的合成生物学应用，不能只问“有没有效果”，还必须问“是否安全”。
因此，我们设想的最终应用形式是不含活体微生物的纯化蛋白制剂。同时，团队开发了初步的计算生
物安全评估工具，对蛋白和肽序列进行潜在过敏原、毒性及消化后片段等方面的分析。
当然，我们也清楚：Persephone 目前仍处于科研与概念验证阶段。从实验室中的阶段性结果到实际
应用，仍需要经历更系统的安全性、稳定性、剂量、成本、规模化生产，以及真实供应链场景中的验
证。
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