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药学院魏勇军与中外科学家合作发表合成生物学助推食药用菌产业升级论文

近日,郑州大学药学院魏勇军副教授、上海农科院邹根研究员、瑞典查尔莫斯理工大学Jens Nielsen教授等应邀在Cell出版社旗下子刊Trends in Biotechnology》(一区,TOPIF= 21.942)上发表了合成生物学助推蘑菇类大型真菌产业升级(Harnessing synthetic biology for mushroom farming)的论文。该论文总结了近年来食药用菌传统产业及新型应用的现状和问题,提出了利用合成生物学理念和技术助推食药用菌产业升级和应用的新策略。魏勇军副教授为论文唯一通讯作者,郑州大学为论文唯一通讯单位。

 

食药用菌等大型真菌是物质循环中的“分解者”,部分还是餐桌上的美味;蛹虫草、灵芝、茯苓、桑黄等真菌具有增强人体免疫力、抗肿瘤等多种功效,是中药的重组成部分。此外,真菌也是“人造肉”等未来食品和药品产业发展的重要底盘细胞。然而,底物利用率低、生长速度慢、能耗高等问题制约了食药用菌在蛋白合成、复杂药用天然产物研发等相关产业中的广泛应用。这主要由于现阶段的应用基于食用菌等大型真菌的天然属性,缺乏高效精准的定制化食药用菌研究手段。

 

合成生物学旨在创建新的生物元件、设备和系统,或者重新设计、改造自然界中已有的生命系统,是解决上述问题的最佳手段。合成生物学除促进食药用菌精准编辑、优化食药用菌生长等特性外,还可以挖掘食药用菌等大型真菌中的高值天然药物活性分子的合成基因簇、响应逆境的调控因子等生物元件。真菌本身还可以为合成生物学提供能够利用木质纤维素且拮抗复杂环境的底盘细胞。蛹虫草、灵芝等食药用菌除能够合成多种药物外,还可以开发基于食药用菌的高附加值细胞工厂。通过发展食药用菌合成生物学,能够显著促进具有高经济价值的食药用菌未来产业发展,对我国顺利实施和达成“碳达峰”“碳中和”有重大意义。

 

上海市农业科学院食用菌研究所邹根研究员为第一作者,中国工程院、丹麦技术科学院、丹麦皇家文理院、瑞典皇家工程科学院院士、瑞典皇家科学院院士、美国国家工程院、美国国家科学院、美国微生物科学院、美国医学与生物工程院院士Jens Nielsen教授为共同作者。该研究得到国家自然基金、国自然中瑞国际交流合作等资助。

全文链接:https://authors.elsevier.com/a/1f%7E3Nc9XEfiCa

 

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