微生物所在真菌次级代谢产物挖掘方面取得新进展

发布时间: 2024-08-13 16:25:51 浏览次数 : 409 来源:中国科学院大学

近日，中国科学院微生物研究所尹文兵课题组在Journal of Agricultural and Food Chemistry上发表题为“Stimulating novel and bioactive metabolite production by cocultivation of two fungi‒Aspergillus oryzae and Epicoccum dendrobii”的研究论文。该研究揭示了米曲霉—石斛附球菌相互作用时的化学防御策略，为高效挖掘真菌新颖、活性次级代谢产物提供了理论基础。

真菌在数万年进化过程中与环境微生物相互依存、共同进化，基于这一理论，共培养(co-culture)这个以模拟自然模式为导向的次级代谢产物挖掘策略受到越来越多的关注。尹文兵团队通过将前期研究中(Sci. Adv. DOI: 10.1126/sciadv.abo6094)发现的一株普适性共培养供体菌——石斛附球菌，与常用的工业真菌米曲霉进行共培养(图1A, B)，分离鉴定了12种产量显著提高的化合物，其中包括四种具有新结构的化合物：epiclactones A and B，epioxochromane和aoergostane(图1C)。同时，具有高经济价值的化合物kojic acid在共培养体系下产量可达1.10 g/L。进一步通过多组学分析发现共培养过程中真菌防御相关化合物发生积累如米曲霉中的抗真菌化合物aflatoxin前体、kojic acid，促进孢子萌发的化合物imizoquin A和石斛附球菌中孢子抑制活性分子fumigermin等。这些结果印证了真菌—真菌相互作用过程中的化学防御过程，并为真菌源活性先导化合物的开发和利用提供了理论依据。

图1 米曲霉—石斛附球菌共培养体系的代谢变化

中国科学院微生物研究所硕士研究生申向蕊和类成智为本文共同第一作者，河南省科学院冉火苗博士和中科院微生物所尹文兵研究员为本文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院基础前沿科学研究计划、中国科学院战略生物资源计划和中国科学院高层次人才培养引进计划等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c04764