上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所遺傳工程團(tuán)隊(duì)近日在英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)旗下知名化學(xué)期刊Green Chemistry(一區(qū),Top,IF=10.2)上,發(fā)表了“工程化的蛹蟲草菌株高效轉(zhuǎn)化廢棄菌渣為一線抗癌藥物Pentostatin”的研究論文。
我國(guó)是食用菌大國(guó),隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,栽培后廢棄菌渣的回收利用一直制約著產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,不少地方廢棄菌渣已經(jīng)成為環(huán)境污染源之一。
蛹蟲草是一種重要的食藥用菌,在我國(guó)栽培廣泛。蛹蟲草在長(zhǎng)期演化過(guò)程中,丟失了木質(zhì)纖維素降解相關(guān)基因,但獲得了一線抗癌藥物Pentostatin的合成基因簇。
食用菌研究所遺傳工程團(tuán)隊(duì)通過(guò)篩選高效的纖維素降解酶系,并將其導(dǎo)入到蛹蟲草菌株中,使蛹蟲草獲得了降解廢棄菌渣的能力,并顯著提高了Pentostatin的產(chǎn)量。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過(guò)敲除相關(guān)基因,將代謝流導(dǎo)向Pentostatin的生物合成上,再次提高了該抗癌藥物的產(chǎn)量。
該研究成果不僅可以將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為高附加值天然產(chǎn)物,為栽培菌渣高效高值利用開辟了一條新路。而且相比傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法,避免使用各種化學(xué)試劑和催化劑,真正實(shí)現(xiàn)了環(huán)保和可持續(xù)性的綠色生物制造。
食用菌研究所遺傳團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將在此研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)大規(guī)模利用工藝。
上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所鄒根研究員、長(zhǎng)春理工大學(xué)碩士研究生李波、食用菌研究所汪瀅副研究員為該論文共同第一作者。該項(xiàng)研究受到國(guó)家自然基金、上海市科委“一帶一路”項(xiàng)目的支持。
鄒根研究員日前作為首席專家領(lǐng)銜“食用菌遺傳機(jī)制解析和應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”,獲得上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院新一輪卓越團(tuán)隊(duì)B類資助。該創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在五到十年內(nèi),以創(chuàng)制高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高值食用菌新種質(zhì)為目標(biāo),打造最具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的食用菌遺傳學(xué)科創(chuàng)新研究平臺(tái),構(gòu)建國(guó)內(nèi)一流水平食用菌合成生物學(xué)技術(shù)體系。該研究論文的發(fā)表標(biāo)志著該團(tuán)隊(duì)在既定的發(fā)展目標(biāo)上邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
原文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/gc/d1gc03594k/unauth