我课题组参与的一项成果获得2016年湖南省自然科学一等奖奖
发布时间：2020-04-25
点击次数：
课题组作为第二单位参与的项目《灵芝等森林真菌关键成分的合成调控与复杂基质消解基础研究》经过激烈角逐，获得2016年湖南省自然科学一等奖。
在国家自然科学基金、教育部基金等资助下，对灵芝等森林名贵真菌的深层培养基质消解、关键产物的生物合成和药理功能进行了基础研究。发现药用昆虫蜣螂组份可促进灵芝多糖的合成代谢，并对灵芝三萜的合成代谢途径具有干预作用；首次鉴定了可促使灵芝在细胞培养过程中新合成重要三萜Lucidone C的外源功能因子。率先构建了灵芝关键多糖IPS-1-1的基本合成途径；研究了半纤维素和淀粉基质消解的基础科学问题。发表的8篇代表性SCI论文（其中一、二区论文各3篇）被他引190次；20篇主要论文被他引310余次，其中被国际顶级期刊（Top Journals）《Natural Product Reports》和《Biotechnology Advances》等SCI论文他引160多次。单篇论文最高他引83次。
科学发现点：
1、发现森林虫类药物蜣螂对灵芝三萜的生物合成具有干预作用
在液体深层培养过程中，发现补加蜣螂组份可以显著促进灵芝三萜的合成代谢，并干预灵芝三萜的合成代谢途径，产生一个新的三萜合成代谢支路；鉴定明确了可干预灵芝三萜合成代谢途径的蜣螂功能组份。
2、发现虫类药物蜣螂中组份对灵芝多糖合成代谢的正向调控作用
在液体深层培养过程中，发现补加蜣螂组份可以显著促进灵芝多糖的合成代谢，其正向调控作用主要与促进灵芝关键多糖组份IPS-1-1的生物合成有关。
3、率先构建了灵芝关键活性多糖IPS-1-1的主要合成途径。
构建了灵芝关键活性多糖IPS-1-1合成的基本途径，获得了灵芝多糖合成代谢的关键调控节点，率先获得灵芝关键成分合成代谢的基础信息。
4、研究了半纤维素和淀粉等复杂培养基质消解的基础科学问题
培养基质是灵芝等真菌合成关键成分的重要基础，也是决定其生产成本的重要因素。一些廉价但复杂的培养基质不预先消解而直接用于细胞培养，将严重拖延细胞生长和产物合成周期。针对这一突出问题，采用基因工程技术优化合成了两种新型半纤维素酶β-甘露聚糖酶和β-木聚糖酶基因，提出了一种新的β-甘露聚糖酶（半纤维素降解酶）在毕赤酵母中高效表达的发酵调控策略；研究了节碎米淀粉前期酶法消解和抗回生等改性的理论问题和相关技术，为灵芝等真菌高效吸收这些基质合成重要产物提供了理论依据和技术支撑。
科学价值：
（1）研究了外源药用蜣螂对灵芝等真菌产物合成代谢的调控作用和相关机制，对于探索虫类药物和真菌代谢之间的科学联系具有重要学术价值。
（2）构建了灵芝关键药效成分多糖IPS-1-1的生物合成途径，获得了灵芝多糖合成代谢的关键调控节点，对于真菌类多糖合成代谢的深入研究具有重要的学术参考价值。
（3）解决了半纤维素和淀粉基质高效消解的基础科学问题，为灵芝等真菌，乃至其它高价值微生物高效利用这些基质合成重要产物提供了理论依据和技术支撑。
周洪波老师，郑甲同学作为主要成员参与了该项目的研究。