日前,安徽大學生命科學學院2020級本科生劉友彬及其團隊憑借項目《食用菌活性物質抑制生物被膜的形成及其作用機制》(團隊指導老師:吳慶喜;團隊成員:劉友彬、聶川)獲學校2023年度“大創計劃”優秀創業團隊稱號。
食用菌如香菇、杏鮑菇、靈芝是大自然饋贈給人類的美味佳肴,其所含的活性多糖對人類疾病有著特殊的治療效果,如滋補強化、抗腫瘤、免疫調節、抗氧化及抗衰老作用,因而是一種天然補品。食用菌多糖是食用真菌內存在的一類生物大分子,可從子實體、發酵所得菌絲體和發酵所得發酵液中分離提取。
生物被膜是細菌生長過程中產生的一種天然保護狀態,由于生物被膜的存在,使得細菌難以被清除,在食品加工、醫療、金屬器械上造成巨大的安全隱患和財力損失。食用菌活性物質具有優秀的抗菌作用,該項目提取食用菌活性物質作用于金黃色葡萄球菌的生物被膜模型,通過結晶紫染色和XTT比色來研究其對生物被膜形成的抑制作用以及作用機制。
項目所取得的相關競賽、創業成果
該項目聚焦安徽省所特有的食用菌——茅草菇,茅草菇學名為松乳菇,多為植物外生菌根菌,是珍稀名貴的野生食用菌。茅草菇生長于安徽省潛山縣境內,含有豐富的生理活性物質如酚類、多糖類和倍半萜烯類等,有保護腸胃、糖尿病治療、防癌抗癌等多種效果,在食品、醫藥、化工等領域有著重大的開發潛力和經濟價值。在醫療保健方面,茅草菇多糖的抑菌效果有可能能對某些人體內的致病菌起到抑制生長,從而起到治療疾病、保障人體健康的作用,對抑菌效果的探究也能拓展到醫療器械的抑菌殺菌方面上,為我國的醫療事業做出貢獻;在農業領域,茅草菇多糖廣譜、高效,可滿足綠色農產品生產需求。項目組進行了茅草菇發酵液多糖的制備及其理化性質的研究、茅草菇發酵液多糖抑菌性能的初探以及聚賴氨酸—海藻酸鈉小球包埋茅草菇菌絲體后脫色性能研究。劉友彬介紹說:“作為食用菌多糖,其成分完全由天然、無毒的茅草菇發酵液提取而成,相較于普通的保健藥物,不僅可以調節人體的免疫活性,而且天然、高效且無毒,可應用于保健食品或者輔助藥物。”
在實驗過程中,項目組曾對于如何驗證茅草菇多糖的抑菌效果犯了難。團隊試過很多方法,比如將茅草菇多糖與細菌同時放在一個液體培養基中培養,與對照組比對細菌的生長情況,在這個方向上再進一步對其各個時間段的生長情況進行數據采集并且繪制生長曲線進行比對;也試過用藥敏片法測量抑菌圈的大小來進行比對等等方法來驗證實驗。聶川說,“尋找合適的實驗方法這種困難在生物實驗中經常碰到,實驗方法的選擇對于實驗結果有著一定的影響,解決這種困難的方法其實很簡單,就是敢于試錯,敢于嘗試,不斷地去發掘更新的、更適合的方法。為了找出合適的方法,我們當時查閱了很多文獻,并且在我們的實驗中去驗證這些方法是否能夠得出明顯有效的實驗結果,最終才做出了現在的結果。”
團隊參加全國大學生生命科學競賽
“植物、動物、菌物三物循環生產,經濟、社會、環境三大效益結合,有利于生態、糧食、能源安全”。作為生科人,劉友彬表達了服務國家戰略、以科研助力發展的決心,“我們也希望食用菌能夠在食品醫藥和保健品領域發揮更大的作用 。”團隊指導老師吳慶喜表示,“如何將高校研究進行技術轉化,實現規模化的企業生產是亟需解決的問題。生物材料相較于傳統材料而言更加綠色環保,是我國低碳發展道路上的重要一環,發展前景十分可觀。”