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金針菇，又名構菌，是著名的藥食兩用真菌，火菇素是發現于金針菇中的 一種具有抗腫瘤活性的真菌活性多肽。歷經 20 多年基礎研究，我們擁有火菇素 提取工藝專利，國內外首次建立了火菇素純品及中間體檢測技術，獲得了火菇 素結晶。開展了體外細胞實驗和動物實驗，證明了火菇素抗腫瘤應用的前景良 好，同時開發了從金針菇中冷提火菇素，剩余殘渣提取金針菇多糖，氨基酸營 養液的系列產品生產工藝。

本成果以最易受真菌毒素侵襲的大宗糧食品種為原料，以糧食在收儲加工等過程為時機，研發以在線方式消減真菌毒素的系統技術體系和工業應用的成套工程裝備，實現糧食資源利用最大化，服務于國家糧食安全。 成果的技術指標、創新性與先進性 真菌毒素污染糧食刷光結果表明，超標 3 倍以內的試驗原料的真菌毒素消減了 70%~80%；超標 3~5 倍以內的試驗原料的真菌毒素消減了 80%以上。臭氧脫毒結果表明，120 min 內超標 3 倍以內的試驗原料的真菌毒素消減了75%以上。

南京農業大學資環學院沈其榮教授團隊以木霉菌為研究材料，通過生態遺傳學方法，解析了一類表面活性小分子蛋白Hydrophobin（HFB）參與真菌分生孢子傳播，進而影響其環境適應性與物種分化的分子機制， 真菌進化生物學由于化石證據的缺乏、群體間生活史迥異以及同時具有無性和有性生殖現象等問題而發展相對緩慢；另一方面，也正是因為這些獨有的特性，真菌具有高度生態可塑性，因而可作為進化生物學研究的極佳對象。高等絲狀真菌通過在分生孢子表面“涂”上一層由表面活性小分子蛋白HFB組成的“疏水涂層”而實現孢子的風媒傳播等功能。研究人員針對姐妹種木霉T. harzianum(Th)和T. guizhouense(Tg)的高表達hfb基因（hfb4和hfb10）構建了基因敲除突變體庫，并分別對突變體進行了風媒和水媒的傳播模擬試驗，發現不同菌種有各自偏好的傳播方式。研究人員對突變子進行抗逆性、生長和繁殖能力測試，發現HFB4的移除不僅顯著影響真菌的生態適應性（Fitness），且同一HFB對真菌適應性的貢獻力即便在遺傳背景相近的菌株間也差異顯著?；诖?，研究人員分別對兩個種群的hfb4（及hfb10）進行了自然選擇壓力計算，發現來自Th的hfb4受到強正向選擇壓力驅使。結合其生理生態習性（圖1），研究人員猜測，Tg可能起源于水生環境，其孢子為脫離親代生境，需要通過風媒傳播至別處，且在高空中傳播要求其孢子可以耐低溫和UV照射，Tg具有上述特征；而Th則更偏向于利用雨水或昆蟲進行傳播，其確切的傳播偏好有待進一步研究。在整個進化歷程中，hfb4對菌株生態適應性的凈貢獻率是物種多個指標或特性進化權衡（compromise）的結果，例如hfb4的存在可提高Tg孢子的風媒傳播能力，但卻會相應“犧牲”掉一些耐低溫特性。 在本研究中，研究人員結合人工智能（AI）技術開發了一套可高通量監測絲狀真菌生長和繁殖能力的技術集合——REPAINT。REPAINT技術不僅擴充了真菌環境適應性評價體系的指標內容，使基于純培養方式的數據采集實現高通量智能化和標準化，而且允許針對不同真菌類群實行定制化調整。

真菌屬于“創造系數”很高的生物資源，可以產生結構多樣、新穎，活性廣泛的次生代謝產物，對藥物和功能食品的研發都至關重要。抗生素類藥物青霉素和先鋒霉素、降血脂類藥物洛伐他汀，以及免疫抑制劑環孢菌素的發現，都顯示出真菌資源在藥物研發中的優越性。真菌作為食用、藥用或保健品，在我國有悠久的歷史。我國真菌資源豐富多樣，已報道近1000 種食藥用真菌，已探明藥效的真菌 400 余種，可用于開發功能食品的真菌也很多。本項目通過獨特的真菌混合發酵技術，產生新結構的活性產物幾率遠高于單獨菌種發酵，目前已經構建包含 5000 個樣品的真菌代謝產物庫，建立了免疫增強、抗炎和降三高模型，高通量篩選發現了多個具有增強調節和抗炎組分，具有很好的慢性病干預應用潛力。

該成果提供了用于重金屬鎘污染的水體及土壤環境治理的兩種絲狀真菌菌劑，其活性成分為淡紫擬青霉XLA及毛霉XLC菌株，具有菌絲發達、生物量大、重金屬吸附容量強、易于與液體分離收集更利于稀有重金屬的回收等眾多優點，并且真菌菌絲通過大規模工業發酵很容易獲得，是對土壤或環境鎘污染進行生物修復的優秀微生物材料。 土壤的微生物修復技術已經在重金屬污染環境的修復過程中得到廣泛運用。該技術應用后水體或土地基本恢復正常功能，修復速度快，使用簡單方便且效果理想，預計該技術投放市場可產生巨大的經濟效益和社會效益。 轉化條件：微生物真菌菌劑生產無需大面積廠房，有發酵罐和分裝車間即可投入生產。 成果完成時間：2015年7月

真菌疏水蛋白具有自我裝配成膜的性質，因此 （1）疏水蛋白可作為蛋白和細胞固定化的媒介，可用于生物傳感器和生物芯片，作為引發層，交聯上配體或形成融合蛋白，能使特定分子固定化到特定表面。 （2）它能改變表面的屬性，保護表面?？捎糜谔岣哚t學器官移植物生物相容性和防止微生物細胞粘附；可應用于醫藥行業中燒傷、創傷的創面保護，為臨床病人創面保護和恢復提供一種安全無毒、操作簡便、高效低耗的新手段。 （3）作為一種生物表面活性劑，疏水蛋白還可以用于促進土壤中的污染物的降解和應用在石油泄漏后回收石油的過程中。 （4）疏水蛋白具有表面活性，可用于食品對抗相變能力并形成穩定泡沫，使其在密封食品生產上發揮重要作用； （5）也可用于日用化妝品生產中，因疏水蛋白可以作為洗潔產品的成分，根據其疏水、親水兩相間的轉變，可通過自我裝配而將面部的油脂等疏水的成分包裹起來，再用水清洗將其除去，也可以作為保護秀發的天然膜，使發部維持清潔并保持一定水分；將它運用到面部的美容護理，由于它的特性，能使皮膚表面形成一層天然生物活性保護膜，起到皮膚保濕、免受外界空氣中污濁物的侵害，從而達到護膚美容之功效。 （6）疏水蛋白直接包裹藥物以改變藥物溶解性并實現控、緩釋。通過真菌疏水蛋白與難溶于水的藥物混合，可以達到良好的分散效果，并延長了兩種藥物的藥效持續時間。 （7）真菌疏水蛋白與其他的功能性蛋白或小肽組成融合蛋白，同時發揮疏水蛋白的穩定吸附材料表面的特性和功能性蛋白或小肽的特異性功能，如在組織工程、抗炎抗菌材料等。 項目特色： 純天然生物制品，無毒害，無污染。耐酸堿，抗相變能力強。自我裝配形成有活性的蛋白膜。具有良好的熱穩定性和透氣不透水性。由于它的特性，使得它具有：（1）自動成膜，無需貼敷，使用便利；（2）透氣性優良；(3)純天然無化學添加成分，瑞氏木霉已被證明是安全的菌種；（4）組織相容性好，避免了嚴重的排異反應；（5）耐高溫（100 攝氏度仍保持活性），易于消毒；（6）穩定不降解，便于產品的長期保存；（7）用表面活性劑就可以很容易地清洗（8）延展性好，1 毫克的疏水蛋白在液面就可以展開 1 平方米的薄膜（9）透明，可直接透過成膜觀察（10）性價比高。 市場應用前景： 目前國際上尚未實現疏水蛋白的工業化生產，其相關應用產品的開發更為滯后。我們在已實現疏水蛋白中試研發的基礎上，擴大發酵規模，進行后續產品的開發，我們的技術和工藝現居國際領先地位，無疑會占有寶貴的先機。 疏水蛋白產品將作為新一代膜生物活性材料進入市場，它的出現將會革命性地取代現有化學產品，這無疑給人類的健康帶來了很大的益處，消除人類在預防和治療疾病、食品加工、以及醫學檢測、食物保鮮方面為健康做出努力的同時給自身帶來的潛在危害，而且價格更為低廉。因此，本項目大規模生產疏水蛋白及其應用開發是有非常廣闊的市場前景的，并且我們的技術在國際和國內市場處于領先地位。這些產品都將在國際市場上處于最優競爭狀態。

真菌毒素是造成糧食和農作物污染的一個重要因素，目前市場上常用天然蒙 脫石及改性物等吸附脫除真菌毒素，但效果不理想，且重金屬和二惡英等污染物含量偏高，應用與食品或飼料中會造成更為嚴重的食品安全隱患，因此開發更為有效的真菌毒素吸附劑必然有廣泛的市場應用前景和可觀的經濟效益。稻殼是一種木質纖維素材料，經過適當的處理可以制備吸附性能優異的多孔炭材料。本發明采用稻殼為原料經炭化活化后制備的多孔炭對黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、展青霉素等真菌毒素具有優異的吸附效果，可廣泛用于食品、飼料領域真菌毒素的脫毒處理。本發明原料來源廣泛、廉價，生產工藝簡便，可控性好，便與工業化生產。產品稻殼基多孔炭可用于花生油、玉米油加工過程中脫除真菌毒素以及牛奶中殘余真菌毒素的脫除；也可直接拌入畜禽飼料，真菌毒素在動物胃腸道環境 下吸附率高，解析率低，吸附了毒素的多孔炭隨糞便排出，有效降低了真菌毒素對畜禽的危害。

萘普生是一種傳統的非處方消炎、鎮痛藥物。作為一種手性藥物，其（S）-構型化合物的消炎活性是（R）-構型的28倍。對化學法合成的消旋萘普生進行拆分，得到光學純的（S）-萘普生，可以有效地提高藥效，減少毒副作用。 我們采用自行開發的重組酯酶催化消旋萘普生甲酯的立體選擇性水解，（S）-萘普生甲酯水解生成相應的（S）-萘普生，未反應的（R）-萘普生甲酯在強堿環境下進行消旋，得到消旋萘普生甲酯，回收后與新鮮底物混合，重新用于拆分反應。 由于萘普生甲酯在水中溶解性差，與酶接觸面積小，反應時底物濃度通常比較低，本項目中，我們采用簡單的機械破碎的方法，對底物進行粉碎，獲得細微的底物顆粒，極大地增加了萘普生甲酯顆粒的表面積，從而有效地提高了純水相反應介質中萘普生甲酯的酶促反應速率，底物濃度可達到5%，并且反應結束后通過簡單過濾即可實現底物與產物的分離，工藝簡單。

頸、肩、腰、腿及四肢關節疼痛，是一種非常常見的病癥，尤以中老年人發病率高。由于肝腎不足，痰滯血瘀，骨壞死亦很常見，尤以股骨頭壞死多見。由于氣血不足，生理失調，筋骨隨年齡增長而退化，致肌筋拘攣、僵硬，骨質增生，造成臨床癥狀。由于病人痛苦，大大降低了患者的生活質量，甚至喪失勞動能力。本研究就是為減輕這一大量人群的痛苦和解放其生產力而設立的。（一）提高了社會生產力。有些病人因臨床癥狀嚴重，大大降低了勞動能力，甚或完全喪失。治療后由于癥狀明顯減輕或完全消失，可以參加一般勞動或完全恢復勞動能力，減少了社會負擔。（二）一人有病，全家付出。由于照顧病人，使家庭不能參加正常的生產，增加了家庭的經濟和精神負擔。（三）治療方便，費用低廉，有益于家庭和社會

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