李泰輝作報告
易菇網(wǎng)訊:10月26日,2018第二屆全國蟲草大會在浙江杭州召開。在大會主旨報告上,廣東省微生物研究所研究員李泰輝作了題為《組學技術(shù)挖掘廣東蟲草活性成分及其合成基因研究初探》的報告。作為蟲草產(chǎn)業(yè)后起之秀的廣東蟲草,他就科學解釋其功效物質(zhì)基礎(chǔ)、提升其附加值、基于組學技術(shù)挖掘廣東蟲草活性成分及合成基因的研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望等幾方面,向與會代表介紹了組學時代下廣東蟲草的發(fā)現(xiàn)、馴化、研究及未來發(fā)展。
“2005年第一次在野外發(fā)現(xiàn)廣東蟲草,經(jīng)過一段時間的鑒定及命名,2009年進行菌種分離機培養(yǎng),2010年完成子實體栽培體系建立,2012年對其進行安全性評價,2013年成功通過新資源食品認定。”會上,李泰輝研究員簡要介紹了廣東蟲草從發(fā)現(xiàn)、命名、馴化及進行功效研究的歷程,還介紹了通過研究發(fā)現(xiàn)廣東蟲草具有顯著的延壽、抗疲勞、治療腎衰竭、提高免疫力、治療慢性支氣管炎等功效。
報告現(xiàn)場
對于蟲草產(chǎn)業(yè)目前存在的機遇與挑戰(zhàn),他指出蟲草安全且功效顯著,可成為大健康產(chǎn)業(yè)的先鋒,然而對其復雜的功效物質(zhì)認識不足,功效原理解釋不全面,則不利于產(chǎn)品的推廣。那么,該如何更好地認識其功效物質(zhì)呢?
面對這個問題,李泰輝研究員表示,傳統(tǒng)功效物質(zhì)的分離鑒定方法具有耗時、步驟繁瑣、效率低等局限性,利用現(xiàn)代組學分析技術(shù),可更全面地推斷和獲得生物體可能的代謝成分,組學技術(shù)是快速挖掘蟲草活性成分的重要橋梁!隨后,李泰輝研究員從轉(zhuǎn)錄組學應(yīng)用、基因組學應(yīng)用、代謝組學應(yīng)用、蛋白組學應(yīng)用等方面,介紹了組學技術(shù)在蟲草研究中起到的重大作用。
據(jù)介紹,在轉(zhuǎn)錄組學應(yīng)用方面成果顯著,2012年,轉(zhuǎn)錄組及蛋白組學分析預測了蛹蟲草蟲草素合成途徑,蟲草素為早期分離獲得,其合成途徑的發(fā)現(xiàn)為蟲草素的工業(yè)化生產(chǎn)提供了新的思路和方法。在基因組學應(yīng)用上也成果初顯,包括明確了蛹蟲草蟲草素合成途徑,發(fā)現(xiàn)了具有抗癌功效的活性成分,2013年基因組學分析發(fā)現(xiàn)膨大彎頸霉環(huán)孢菌素合成基因簇,揭示了膨大彎頸霉的藥用價值,2018年基因組分析結(jié)合遺傳學及生化方法鑒定了膨大彎頸霉環(huán)孢菌素合成基因,明確了膨大彎頸霉環(huán)孢菌素的生物合成途徑,為后期生物合成提供了重要的基礎(chǔ),2016年基因組學分析發(fā)現(xiàn)大團囊蟲草肽類物質(zhì)合成基因簇,揭示了大團囊蟲草的潛在藥用價值,2015年代謝組學分析了野生冬蟲夏草與培養(yǎng)菌絲體代謝物差異發(fā)現(xiàn):野生冬蟲夏草甘露醇和海藻糖含量更高;培養(yǎng)菌絲體精氨酸、丙氨酸及甜菜堿含量更高。代謝組學應(yīng)用方面,2018年代謝組學比較了野生冬蟲夏草和栽培蛹蟲草代謝物,揭示了冬蟲夏草含有更高的氨基酸、脂肪酸、甘露醇、腺苷等,2014年代謝組學分析了冬蟲夏草治療慢性腎衰竭機理,揭示冬蟲夏草通過調(diào)節(jié)大鼠的氧化應(yīng)激、能量代謝、氨基酸和蛋白質(zhì)代謝及膽堿代謝等途徑緩減其慢性腎衰竭病癥。在蛋白組學應(yīng)用上,2018年蛋白組學分析揭示了野生和栽培冬蟲夏草成分的差異,野生冬蟲夏草含有更高含量的賴氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、精氨酸,2016年蛋白組學分析了冬蟲夏草抑制肝癌細胞生長機理,揭示冬蟲夏草通過調(diào)節(jié)氧化還原平衡、蛋白泛素化及腫瘤生長相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子等抑制肝癌細胞的生長,2016年蛋白組學分析了蟬花抑制肝癌細胞生長機理,揭示蟬花水提取物可誘導G2/M細胞周期阻滯從而阻止肝癌細胞的生長。
據(jù)介紹,在轉(zhuǎn)錄組學應(yīng)用方面成果顯著,2012年,轉(zhuǎn)錄組及蛋白組學分析預測了蛹蟲草蟲草素合成途徑,蟲草素為早期分離獲得,其合成途徑的發(fā)現(xiàn)為蟲草素的工業(yè)化生產(chǎn)提供了新的思路和方法。在基因組學應(yīng)用上也成果初顯,包括明確了蛹蟲草蟲草素合成途徑,發(fā)現(xiàn)了具有抗癌功效的活性成分,2013年基因組學分析發(fā)現(xiàn)膨大彎頸霉環(huán)孢菌素合成基因簇,揭示了膨大彎頸霉的藥用價值,2018年基因組分析結(jié)合遺傳學及生化方法鑒定了膨大彎頸霉環(huán)孢菌素合成基因,明確了膨大彎頸霉環(huán)孢菌素的生物合成途徑,為后期生物合成提供了重要的基礎(chǔ),2016年基因組學分析發(fā)現(xiàn)大團囊蟲草肽類物質(zhì)合成基因簇,揭示了大團囊蟲草的潛在藥用價值,2015年代謝組學分析了野生冬蟲夏草與培養(yǎng)菌絲體代謝物差異發(fā)現(xiàn):野生冬蟲夏草甘露醇和海藻糖含量更高;培養(yǎng)菌絲體精氨酸、丙氨酸及甜菜堿含量更高。代謝組學應(yīng)用方面,2018年代謝組學比較了野生冬蟲夏草和栽培蛹蟲草代謝物,揭示了冬蟲夏草含有更高的氨基酸、脂肪酸、甘露醇、腺苷等,2014年代謝組學分析了冬蟲夏草治療慢性腎衰竭機理,揭示冬蟲夏草通過調(diào)節(jié)大鼠的氧化應(yīng)激、能量代謝、氨基酸和蛋白質(zhì)代謝及膽堿代謝等途徑緩減其慢性腎衰竭病癥。在蛋白組學應(yīng)用上,2018年蛋白組學分析揭示了野生和栽培冬蟲夏草成分的差異,野生冬蟲夏草含有更高含量的賴氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、精氨酸,2016年蛋白組學分析了冬蟲夏草抑制肝癌細胞生長機理,揭示冬蟲夏草通過調(diào)節(jié)氧化還原平衡、蛋白泛素化及腫瘤生長相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子等抑制肝癌細胞的生長,2016年蛋白組學分析了蟬花抑制肝癌細胞生長機理,揭示蟬花水提取物可誘導G2/M細胞周期阻滯從而阻止肝癌細胞的生長。
李泰輝研究員還分享了他所在團隊的研究成果,已獲得廣東蟲草全基因組序列,組裝水平與蛹蟲草接近,已達到染色體水平,并進一步獲得了廣東蟲草線粒體基因組信息。還進行廣東蟲草中環(huán)孢霉素( cyclosporin )合成基因簇預測分析,其產(chǎn)物及相關(guān)基因功能正在進一步分析?;诨蚪M的次生代謝基因簇分析,antiSMASH預測廣東蟲草中有30個次生代謝物合成基因簇。廣東蟲草基因組導向的代謝物分析,經(jīng)轉(zhuǎn)錄組驗證,63%的基因在廣東蟲草新鮮子實體中高表達,部分已知代謝物正在進一步驗證中。對廣東蟲草子實體代謝組研究顯示,廣靶檢測結(jié)果KEGG注釋到的次生代謝物有14種,廣靶和非靶共有物質(zhì)有30種多為氨基酸、糖類、核苷酸類物質(zhì),非靶檢測結(jié)果KEGG注釋到的次生代謝物有12種。他表示,通過基因組學分析,進一步獲得了廣東蟲草線粒體基因組信息,初步揭示其子實體具有豐富的代謝物,包括許多已知有重要功效的成份芹菜素、甜菜堿、木犀草素、柚皮素、紫丁香甙等,揭示了廣東蟲草具有抗腫瘤、心腦血管保護、護腎、抗癌、抗菌、抗炎、增強免疫、抗脂肪肝、促進肝毒物代謝、改善肝功能的等功效。此外,李泰輝研究員團隊還進行了廣東蟲草不同培養(yǎng)狀態(tài)樣品代謝組比較、子實體與菌絲體代謝物質(zhì)差異分析、菌絲體與子實體氨基酸核苷酸含量差異分析、子實體與菌絲體代謝物差異分析等研究。
報告現(xiàn)場
“初步研究顯示廣東蟲草有多種活性成分,深入挖掘?qū)⒂型谑称?、保健品及藥品等領(lǐng)域為大健康產(chǎn)業(yè)形成新的經(jīng)濟增長點。”報告最后,李泰輝研究員講述了自己對廣東蟲草未來發(fā)展的展望,他認為在組學技術(shù)的不斷發(fā)展的背景之下,廣東蟲草在合成基因、功效機理、活性成分等方面的謎題有可能被逐一解決,將進一步推動廣東蟲草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2018第二屆全國蟲草大會于10月25-27日在杭州龍湖皇冠假日酒店舉行,會議由中國菌物學會主辦,真菌學國家重點實驗室、易菇網(wǎng)、中國菌物學會菌物產(chǎn)業(yè)分會、中國菌物學會蟲生真菌專業(yè)委員會、杭州中美華東制藥有限公司承辦,浙江五養(yǎng)堂藥業(yè)有限公司、杭州寶臻生物技術(shù)有限公司、浙江泛亞生物醫(yī)藥股份有限公司協(xié)辦,武漢菌博會展服務(wù)有限公司承擔會務(wù)執(zhí)行。本次大會圍繞“直面蟲草產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇”主題,安排有學術(shù)交流會,蟲草產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇、冬蟲夏草產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇、蛹蟲草產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇、蟲草產(chǎn)業(yè)企業(yè)家論壇,蟲草產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品新技術(shù)展覽,并組織代表前往杭州中美華東制藥有限公司進行參觀,同期還舉行了“中國菌物學會蟲草類產(chǎn)業(yè)分會”成立籌備會議。本次大會凝聚了蟲草行業(yè)最權(quán)威的專家以及最具實力的企業(yè)家,與會人員提出我國蟲草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值突破千億元指日可待,是蟲草行業(yè)具有歷史意義的一次盛會。