近日,中國農業科學院煙草研究所濱海鹽堿地生物資源評價利用創新團隊在微生物天然產物農藥先導伊快霉素的發酵生產研究方面取得進展,研究成果發表在《工業作物與產品(Industrial Crops and Products)》(中科院一區top期刊)上。
團隊前期從木賊鐮刀菌D39發酵提取物中獲得了具有顯著抗真菌活性的伊快霉素,其對多種常見植物病原真菌具有顯著的抑制效果(EC50值范圍為1.8至25.3 μg/mL)。
該研究發現,廢棄水果中豐富的游離糖、纖維素、微量元素等營養成分,能夠作為優質發酵原料,降低發酵成本。其中,廢棄蘋果提取液可替代傳統液體培養基用于伊快霉素的發酵生產,高濃度的果糖和淀粉有利于伊快霉素的產生,其產量達到20.8 mg/L;同時,運用經典的質譜—分子網絡技術發現,廢棄蘋果提取液能夠促進伊快霉素類似物、苯乙醇及黃酮衍生物等潛在抗菌物質的產生。提取液中的淀粉是伊快霉素合成的必需成分,而果糖通過增加伊快霉素合成的底物、激活關鍵酶(PKS和SAMMTS)的活性,促進其生物合成途徑中關鍵基因(eqxS和eqxD)的表達,從而顯著提高伊快霉素的產量。該研究提出了降低伊快霉素生產成本的可行性方案并解析了其產量提升機制,為天然產物伊快霉素的產業化應用提供了理論基礎。
煙草所碩士研究生郭富強和徐康文博士為論文的第一作者,張成省研究員和趙棟霖副研究員為論文的通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、青島市科技惠民示范專項和中國農業科學院創新工程等項目的資助。
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