上海市農業科學院食用菌研究所遺傳工程團隊近日在英國皇家化學學會旗下知名化學期刊Green Chemistry(一區,Top,IF=10.2)上,發表了“工程化的蛹蟲草菌株高效轉化廢棄菌渣為一線抗癌藥物Pentostatin”的研究論文。
我國是食用菌大國,隨著食用菌產業的發展,栽培后廢棄菌渣的回收利用一直制約著產業的健康發展,不少地方廢棄菌渣已經成為環境污染源之一。
蛹蟲草是一種重要的食藥用菌,在我國栽培廣泛。蛹蟲草在長期演化過程中,丟失了木質纖維素降解相關基因,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隊通過篩選高效的纖維素降解酶系,并將其導入到蛹蟲草菌株中,使蛹蟲草獲得了降解廢棄菌渣的能力,并顯著提高了Pentostatin的產量。在此基礎上,進一步通過敲除相關基因,將代謝流導向Pentostatin的生物合成上,再次提高了該抗癌藥物的產量。
該研究成果不僅可以將農業廢棄物轉化為高附加值天然產物,為栽培菌渣高效高值利用開辟了一條新路。而且相比傳統的化學合成方法,避免使用各種化學試劑和催化劑,真正實現了環保和可持續性的綠色生物制造。
食用菌研究所遺傳團隊計劃將在此研究基礎上進一步開發大規模利用工藝。
上海市農業科學院食用菌研究所鄒根研究員、長春理工大學碩士研究生李波、食用菌研究所汪瀅副研究員為該論文共同第一作者。該項研究受到國家自然基金、上海市科委“一帶一路”項目的支持。
鄒根研究員日前作為首席專家領銜“食用菌遺傳機制解析和應用創新團隊”,獲得上海市農業科學院新一輪卓越團隊B類資助。該創新團隊計劃在五到十年內,以創制高產、穩產、高值食用菌新種質為目標,打造最具國際競爭力的食用菌遺傳學科創新研究平臺,構建國內一流水平食用菌合成生物學技術體系。該研究論文的發表標志著該團隊在既定的發展目標上邁出了堅實的一步。
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