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中國農業科學院糧油減損與真菌毒素防控創新團隊發現一株防霉芽孢桿菌并提高其活性物質產量

2023-12-21 08:57:14 來源：糧油減損與真菌毒素防控創新團隊 閱讀量：10433

　　近日，中國農業科學院農產品加工研究所糧油減損與真菌毒素防控創新團隊發現一株防霉芽孢桿菌并提高其活性物質產量。該研究結果在食品科技領域知名學術期刊Food Research International發表(JCR 一區，IF=8.1)，團隊博士研究生胡亞凡和碩士研究生楊旭為論文第一作者，邢福國研究員和王剛副研究員為通訊作者，研究獲得了國家重點研發計劃項目(2022YFD2100104)和中國農業科學院科技創新工程(CAAS-ASTIP-G2022-IFST-01)的資助。
 
　　糧油、果蔬等農產品采后極易受到曲霉等病原侵染而發生真菌性腐敗，威脅著我國的食品安全，并造成巨大經濟損失。目前，控制農產品真菌性腐敗以物理和化學方法為主，但存在設備成本、化學殘留、環境污染等問題。生物防控因效率高、無殘留、環境友好等優點被廣泛關注，但還存在控制機制不清、效果不穩定等問題亟需解決。
 
　　科研人員以挖掘抗霉菌生物資源為目的，在前期獲得一株可抑制黃曲霉和韋氏曲霉等多種曲霉菌的菌株A-1，鑒定為解淀粉芽孢桿菌。電鏡結果表明，菌株A-1可影響黃曲霉的菌絲體和分生孢子形成，破壞細胞壁、細胞膜和細胞器的結構。轉錄組分析表明，菌株A-1影響黃曲霉的氨基酸降解、淀粉和蔗糖代謝通路。同時，黃曲霉毒素合成被抑制。
 
　　進一步探究菌株A-1產生的活性抑菌物質，組學分析揭示菌株A-1編碼6種次級代謝產物。通過活性追蹤，鑒定菌株A-1抗菌活性的關鍵物質為4種表面活性素(surfactins)。研究發現，在菌株A-1發酵過程中，外源添加丙氨酸、蘇氨酸、二價鐵離子可增加表面活性素的產量。基于表面活性素的生物合成及調控途徑，過表達調控基因comX，也可顯著增強表面活性素的產生。體內試驗結果表明，菌株A-1能顯著抑制曲霉菌引起的梨、玉米和花生霉變，過表達comX的基因工程菌株抑制活性顯著提高。
 
　　以上研究揭示了菌株A-1的抑菌機制，提出了提高菌株活性的策略，為開發農產品產后霉菌防控生物制劑提供了理論依據。【閱讀原文】
 
　　作者： 王剛

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