Microbial Cell Factories：基于共培养发酵技术提高天然产物产量取得进展
来源：江南大学 2021-05-20 22:06
近期，江南大学生物工程学院饶义剑教授指导2018级本科生大创团队在天然产物尾孢菌素生物合成产量优化和共培养机理解析方面取得重要进展，研究成果“Enhanced cercosporin production by co-culturing Cercospora sp. JNU001 with leaf-spot-disease-related endophyt
近期，江南大学生物工程学院饶义剑教授指导2018级本科生大创团队在天然产物尾孢菌素生物合成产量优化和共培养机理解析方面取得重要进展，研究成果“Enhanced cercosporin production by co-culturing Cercospora sp. JNU001 with leaf-spot-disease-related endophytic bacteria”正式发表于Microbial Cell Factories (专业核心期刊1区， IF = 4.187)。
随着对苝醌类天然产物尾孢菌素的深入研究，其优异的光敏性质也得到了开发。目前，尾孢菌素做为一种光催化剂和光动力治疗药物，已经在绿色化学催化和治疗皮肤病方面得到了实际应用。此外，通过简单六乙酰化改造的尾孢菌素还可以降解四环素，解决当前严峻的抗生素污染问题。然而，由于化学合成法步骤繁琐、转化率低，且传统微生物发酵产量低、周期长，产量问题一直制约了尾孢菌素的未来发展与应用。因此，挖掘全新的提高尾孢菌素的方法迫在眉睫。
饶义剑教授团队从一瓶偶然染菌却导致尾孢菌素高产的发酵实验过程中获得灵感，为此希望人工理性构建“细菌-尾孢菌”共培养体系以提高尾孢菌素产量。考虑到尾孢菌是一种植物叶斑病致病菌，为此从患有叶斑病的植物叶片中分离筛选内生细菌作为共培养菌株来源，通过模仿其在自然界中的生长压力以提高尾孢菌素产量。的确，经过筛选获得的内生细菌Bacillus velezensis B04和Lysinibacillus sp. B15使尾孢菌素产量在传统优化基础上分别提升至984.4 mg/L和626.3 mg/L，是起始条件的7.7和4.9倍。更重要的是，在共培养机理解析方面，提出了新颖的“损伤”和“吸附”提高产量的共培养机理，为共培养机理理论研究和后续更便捷提产方法的探索提供了新的思路。(生物谷Bioon.com）
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