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多彩菌物美丽中国——中国菌物学会2019年学术年会

作者：张婧雷含珺刘高强中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室中南林业科技大学森林资源生物技术湖南省国际科技创新合作基地

多糖类化合物是灵芝最主要的活性成分之一,β-葡聚糖则是灵芝多糖中活性较高的一类多糖。目前,国内外对灵芝β-葡聚糖的发酵合成和调控研究鲜有报告。本文试验了外源物质对灵芝β-葡聚糖发酵合成的调控作用,进一步比较研究了薏苡仁酯诱... 详细信息

多糖类化合物是灵芝最主要的活性成分之一,β-葡聚糖则是灵芝多糖中活性较高的一类多糖。目前,国内外对灵芝β-葡聚糖的发酵合成和调控研究鲜有报告。本文试验了外源物质对灵芝β-葡聚糖发酵合成的调控作用,进一步比较研究了薏苡仁酯诱导和非诱导条件下β-葡聚糖合成的动力学特征。采用液体发酵模式,并利用Sigmoid函数构建了灵芝菌体生长、底物消耗、胞内多糖生成和β-葡聚糖合成的非结构动力学模型,并根据Boltzmann拟合求出各模型参数。结果显示,外源添加薏苡仁酯可显著诱导灵芝β-葡聚糖的合成;利用Sigmoid函数构建的模型预测值与发酵实验值拟合良好。在未添加薏苡仁酯的条件下,灵芝菌体比生长速率在2.7 d达到最大值(μmax),为0.63 d-1;胞内总多糖比合成速率在2.4 d达到最大值(q IPS, max),为0.08 g/(g·d);β-葡聚糖比合成速率在第3.1d达到最大值(qβ, max),为1.77 mg/(g·d)。在添加薏苡仁酯的条件下,灵芝菌体细胞比生长速率在3.1d达到最大值(μmax),为0.67 d-1;胞内总多糖比合成速率在3.3d达到最大值(q IPS, max),为0.07 g/(g·d);灵芝β-葡聚糖比合成速率在第4.5天达到最大值(qβ, max),为1.88mg/(g·d)。研究表明,灵芝菌体多糖的整体合成和细胞生长呈现偶联关系,而灵芝β-葡聚糖的合成和细胞生长呈现部分偶联关系;在诱导条件下,灵芝β-葡聚糖的比合成速率和合成量显著提高。

关键词：灵芝胞内多糖 β-葡聚糖薏苡仁酯发酵动力学

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植物超积累重金属的生理机制研究进展

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生物资源 2019年第4期41卷 289-297页

作者：薛欢刘志祥严明理中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室湖南长沙410004 中南林业科技大学森林资源生物技术湖南省国际科技创新合作基地湖南长沙410004 中南林业科技大学森林有害生物防治湖南省重点实验室湖南长沙410004 湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201

土壤重金属污染已经成为一个全球性问题。重金属超积累植物在修复土壤重金属污染中具有重要的应用前景。重金属超积累植物通常具备三个基本特征,即:根系具有从土壤中吸收重金属的强大能力、能从根到地上部分高效转运重金属、在叶片中能... 详细信息

土壤重金属污染已经成为一个全球性问题。重金属超积累植物在修复土壤重金属污染中具有重要的应用前景。重金属超积累植物通常具备三个基本特征,即:根系具有从土壤中吸收重金属的强大能力、能从根到地上部分高效转运重金属、在叶片中能解毒和隔离大量重金属。本文总结了重金属超积累植物吸收、转运、隔离和解毒重金属的生理机制研究进展,以期为进一步阐明植物超积累重金属的机制及其在植物修复中的应用提供参考。

关键词：重金属超积累植物植物修复吸收转运解毒隔离

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Panus lecomtei中有关Prenylquinone类杂萜合成的相关酶及其可能的生物合成路径

Panus lecomtei中有关Prenylquinone类杂萜合成的相关酶及其可能...

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中国菌物学会2024年学术年会

作者：王思贤刘高强中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室中南林业科技大学湖南省林业科技学院森林资源生物技术科技创新国际合作基地

新粗毛革耳Panus lecomtei是一种鲜为人知但很有应用前景的食药用菌,可产生具有丰富药理活性的prenylquinone杂萜类化合物,但由于该类杂萜的生物合成路径来源广泛且复杂,因此给其结构转换关系的构建及功能酶的定位、定性的研究造成一定... 详细信息

新粗毛革耳Panus lecomtei是一种鲜为人知但很有应用前景的食药用菌,可产生具有丰富药理活性的prenylquinone杂萜类化合物,但由于该类杂萜的生物合成路径来源广泛且复杂,因此给其结构转换关系的构建及功能酶的定位、定性的研究造成一定难度。为探究这一问题,本文首先讨论并总结了真菌来源的prenylquinone杂萜类化合物的结构多样性及生物活性;其次结合前期实验和调研结果,得出prenylquinone类杂萜化合物在生物合成路径上可能涉及以下几类酶:一是负责合成前体对苯二酚的苯丙氨酸解氨酶和FAD单加氧酶,二是合成prenylquinone重要中间体的异戊烯基转移酶及催化氧化中间体形成不同骨架衍生的氧化还原酶。基于此背景,提出了来源于Panus lecomtei的prenylquinone类化合物的可能生物合成路径;最后基于基因序列相似性及亲缘关系分类,分别总结了与prenylquinone化合物生物合成主要相关的四种酶的进化关系,并在催化机制的层面上进行了讨论。拟通过该项工作为prenylquinone类杂萜化合物代谢网络的构建提供丰富的理论与数据背景。

关键词：新粗毛革耳 prenylquinone杂萜酶功能生物合成

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新粗毛革耳中prenyl quinone杂萜类化合物及其合成代谢网络分析

新粗毛革耳中prenyl quinone杂萜类化合物及其合成代谢网络分析

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中国菌物学会2023年学术年会

作者：王思贤刘高强中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室中南大学湖南省林业科技学院森林资源生物技术科技创新国际合作基地

新粗毛革耳Panus lecomtei是一种鲜为人知但很有应用前景的食药用菌,可产生具有丰富药理活性的prenyl quinone杂萜类化合物,但其相关的代谢背景尚未被揭示。本文基于前期工作的结果首先对新粗毛革耳Panus lecomtei胞内(I)、胞外(E)和总... 详细信息

新粗毛革耳Panus lecomtei是一种鲜为人知但很有应用前景的食药用菌,可产生具有丰富药理活性的prenyl quinone杂萜类化合物,但其相关的代谢背景尚未被揭示。本文基于前期工作的结果首先对新粗毛革耳Panus lecomtei胞内(I)、胞外(E)和总发酵悬液(T)的乙酸乙酯提取物进行生物活性试验,结果表明在100-200μg/mL浓度下,E和T提取物具有较显著的抗氧化和温和的抗菌活性;随后基于非靶比较代谢组学和MS/MS信息,研究了三组代谢物的组成差异。组学结果鉴定出2000多种显著差异代谢物,其中,E组和T组在成分上相似,但与I组有显著差异,从而导致三组的活性存在异同;基于MS/MS在GNPS平台上构建的分子网络,预测其代谢产物的主要骨架为prenyl quinone类化合物。为了进一步验证生物信息学分析的结果,对E组的次生代谢物进行了分离纯化,得到6个prenyl quinone杂萜类化合物,且化合物3展现出显著的抗氧化活性及温和的抗菌活性,最后提出了该骨架在新粗毛革耳Panus lecomtei中可能的生物合成途径。以上工作将为新粗毛革耳Panus lecomtei提供丰富的数据背景,有利于该菌株在合成学、营养学和药理学等领域的研究。

关键词：新粗毛革耳Panus lecomtei 食药用真菌代谢组学分子网络分离 Prenyl quinone 生物合成路径

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灵芝原生质体再生过程的实时定量监测技术研究

灵芝原生质体再生过程的实时定量监测技术研究

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中国菌物学会2024年学术年会

作者：黄佳石沐玲刘高强中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室中南林业科技大学湖南省森林资源生物技术国际科技创新合作基地海南大学材料科学与工程学院

灵芝是一种珍贵的药用大型真菌,具有广泛的药用价值。迄今为止,人们已经对灵芝进行了各种生物工程改造,以提高具有药理活性的次级代谢物的合成。其中原生质体制备和再生是必不可少的技术。然而,原生质体和再生细胞壁的评估通常依赖于电... 详细信息

灵芝是一种珍贵的药用大型真菌,具有广泛的药用价值。迄今为止,人们已经对灵芝进行了各种生物工程改造,以提高具有药理活性的次级代谢物的合成。其中原生质体制备和再生是必不可少的技术。然而,原生质体和再生细胞壁的评估通常依赖于电子显微镜分析,这会破坏耗时制备的样品,并且只能提供选定区域的局部信息。相比之下,荧光分析能够在体内进行灵敏的实时检测和成像。它们也可以应用于流式细胞术,提供样品中每个细胞的总体概况。与细菌等典型微生物相比,大型真菌(如灵芝)由于其自身荧光蛋白同源表达的阻碍和缺乏合适的荧光抗体标记,原生质体和再生细胞壁的荧光分析比较困难。本文提出了一种特异性质膜探针TAMRA(羧基四甲基罗丹明)全氟碳核酸探针(TAMRA perfluorocarbon nucleic acid probe,TPFN),用于细胞壁再生的无损定量荧光分析。利用全氟碳膜锚定链、亲水性核酸连接剂和荧光染料TAMRA,该探针被证明具有选择性、可溶性和稳定性,能够对原生质体样品进行快速荧光检测,而不需要转基因表达或免疫染色。基于TPFN和流式细胞术技术,构建了一种快速、定量、高通量监测细胞壁生长过程的定量方法,所得结果与常规电镜观察结果一致。另外,所获得的探针通过修改,也可广泛应用于其他细胞原生质体的制备、环境胁迫下细胞壁完整性的检测以及可编程膜工程的研究等。

关键词：灵芝质膜功能核酸探针生物传感

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灵芝中血管紧张素转化酶抑制肽SYP的研究

灵芝中血管紧张素转化酶抑制肽SYP的研究

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中国菌物学会2023年学术年会

作者：黄佳伍强刘高强中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室中南林业科技大学森林资源生物技术湖南省国际科技创新合作基地邵阳学院食品与化工学工程学院

灵芝为我国传统名贵中药,是创新性天然药物的重要来源。现有的灵芝天然产物研究主要集中于多糖类和三萜类化合物,蛋白类化合物相关研究较少。寡肽是由2-12个氨基酸组成的小分子蛋白类化合物,具有组织透过性好、免疫原性弱等优点,开发潜... 详细信息

灵芝为我国传统名贵中药,是创新性天然药物的重要来源。现有的灵芝天然产物研究主要集中于多糖类和三萜类化合物,蛋白类化合物相关研究较少。寡肽是由2-12个氨基酸组成的小分子蛋白类化合物,具有组织透过性好、免疫原性弱等优点,开发潜力较大。在灵芝液体发酵液中分离鉴定得到ACE抑制肽(ACE inhibitory peptide,ACEIP)Ser-Tyr-Pro(SYP)。通过酶反应动力学和分子对接确定SYP抑制ACE活性的机理分析与结构改性。SYP属于非竞争性抑制模型,可同时与ACE的活性区域和非活性区域结合,改变其α-螺旋、自由卷曲等二级结构,最终使ACE失活。构建自发性高血压大鼠(Spontaneously hypertensive rat,SHR)模型和血管紧张素I(Angiotensin I,Ang I)诱导的人主动脉内皮细胞(Human aortic endothelial cell,HAEC)模型。结果表明,SYP可有效改善SHR心肌灶性炎症细胞浸润,并能缓解肺泡壁纤维结缔组织的增生和炎症细胞的浸润,体现其良好的心肺功能改善作用。由于SYP抑制ACE活性,肾素-血管紧张素系统中起血管舒张作用的AT2R、MAS1等受体上调,起降解AngⅡ作用的氨肽酶表达上调。此外,cGMP-PKG信号通路中大部分基因上调,其中e NOS/NO/cGMP信号通路被激活,cGMP通过激活PKG,促进细胞内游离Ca2+的清除,实现血管舒张目的。综上所述,探究灵芝抗压肽SYP的降血压分子机制,为进一步开发灵芝创新药物、保健食品提供理论依据,也可为其它来源的活性寡肽开发应用提供借鉴。

关键词：灵芝菌丝体寡肽 ACE抑制机理生物利用率降血压分子机理

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基于菌丝生物量和胞外多糖产量的Simplicillium lanosoniveum液体发酵培养条件优化

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生物技术进展 2024年第6期14卷 937-946页

作者：李昕阳杨阳刘栋刘宇光刘俊泽陈长宝王欢王淑敏长春中医药大学吉林省人参科学研究院长春130117 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海口572829 吉林农业大学教育部食用药用真菌工程研究中心长春130022 中南林业科技大学生命与环境学院湖南省林业生物技术重点实验室森林资源生物技术科技创新国际合作基地长沙410004 韩国顺天国立大学韩国地衣研究所韩国顺天57922

真菌Simplicillium lanosoniveum已被报道具有多种生物学效应,往往被用作生物防治。然而,有关其液体发酵的研究却很少。通过形态学和系统发育分析,鉴定了1株从发网菌属中分离出的丝孢真菌SL001,即***。以菌丝生物量和胞外多糖产量为指标... 详细信息

真菌Simplicillium lanosoniveum已被报道具有多种生物学效应,往往被用作生物防治。然而,有关其液体发酵的研究却很少。通过形态学和系统发育分析,鉴定了1株从发网菌属中分离出的丝孢真菌SL001,即***。以菌丝生物量和胞外多糖产量为指标,通过单因素和正交实验优化发酵培养基的组成和比例,以阐明液体发酵***的最优培养条件。结果表明,在麦芽糖40 g·L^(-1)、蛋白胨3 g·L^(-1)和KH_(2)PO_(4)1 g·L^(-1)的营养条件下,***的菌丝生物量和胞外多糖产量最高,对***菌丝生物量的影响程度由大到小依次为麦芽糖>蛋白胨>KH_(2)PO_(4)。最后,根据营养需求对培养条件进一步优化。结果显示,最佳培养条件为麦芽糖40 g·L^(-1),蛋白胨3 g·L^(-1),KH2PO41 g·L^(-1),培养温度28℃,pH 5.5,转速150 r·min-1,装液量80 mL/250 mL,接种量6%。在最佳培养条件下,菌丝生物量和胞外多糖可达到最大值1.69 g·100 mL^(-1)和3.968 mg·ml^(-1),与对照组相比有显著差异(P<0.01)。通过单因素和正交实验得到真菌***的最佳液体发酵条件,为进一步研究***的抗菌作用和工业化生产提供了理论依据。

关键词： S.lanosoniveum 液体发酵,营养成分培养条件菌丝生物量胞外多糖含量

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