《植物所在真菌毒素生物脱除研究方面取得进展》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 姜丽华
  • 发布时间:2023-03-08
  •  真菌毒素(Mycotoxin)是真菌产生的次级代谢物,是食品行业中广泛存在的污染源及威胁食品安全的重要诱因。棒曲霉素(Patulin)是污染新鲜果蔬及其加工制品的重要真菌毒素。传统的物理和化学脱除方法存在影响产品品质和导致二次污染等弊端。生物脱毒高效、安全、专一性强,是具有广泛应用前景的新技术。

      中国科学院植物研究所研究员李博强团队在前期研究中鉴定到一个具有降解棒曲霉素作用的短链脱氢酶CgSDR。为实现该酶的产业化应用,研究人员以改性的磁性Fe3O4颗粒为载体,通过共价连接成功制备了一种兼具吸附和生物降解特性的固定化酶制剂。该酶制剂在缓冲液体系中对棒曲霉素降解率达到100%,在苹果汁中降解率达到88%,并对果汁品质没有不良影响。与游离酶相比,固定化酶的热稳定性和贮存期等都得到显著提升,可在30秒内实现从果汁产品中磁分离回收,重复使用7次后还保留50%以上的降解效率,大幅度降低了应用成本。细胞毒理学分析表明,该酶制剂具有良好的生物兼容性。该研究制备了一种高效、稳定、易回收、可重复使用、安全性高的棒曲霉素脱除酶制剂,为真菌毒素脱除技术研发提供了新思路。

      相关研究成果于近日在线发表在Journal of Hazardous Materials上。研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、北京市科技计划项目和中国科学院青年创新促进会的资助。


  • 原文来源:https://www.cas.cn/syky/202302/t20230224_4875835.shtml
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    • 真菌毒素(Mycotoxin)是真菌产生的次级代谢物,是食品行业中广泛存在的污染源及威胁食品安全的重要诱因。棒曲霉素(Patulin)是污染新鲜果蔬及其加工制品的重要真菌毒素。传统的物理和化学脱除方法存在影响产品品质和导致二次污染等弊端。生物脱毒高效、安全、专一性强,是具有广泛应用前景的新技术。   中国科学院植物研究所研究员李博强团队在前期研究中鉴定到一个具有降解棒曲霉素作用的短链脱氢酶CgSDR。为实现该酶的产业化应用,研究人员以改性的磁性Fe3O4颗粒为载体,通过共价连接成功制备了一种兼具吸附和生物降解特性的固定化酶制剂。该酶制剂在缓冲液体系中对棒曲霉素降解率达到100%,在苹果汁中降解率达到88%,并对果汁品质没有不良影响。与游离酶相比,固定化酶的热稳定性和贮存期等都得到显著提升,可在30秒内实现从果汁产品中磁分离回收,重复使用7次后还保留50%以上的降解效率,大幅度降低了应用成本。细胞毒理学分析表明,该酶制剂具有良好的生物兼容性。该研究制备了一种高效、稳定、易回收、可重复使用、安全性高的棒曲霉素脱除酶制剂,为真菌毒素脱除技术研发提供了新思路。   相关研究成果于近日在线发表在Journal of Hazardous Materials上。研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、北京市科技计划项目和中国科学院青年创新促进会的资助。
  • 《昆明植物所在菟丝子介导的寄主间系统性磷信号研究方面取得新进展》

    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2024-11-21
    •     磷是植物生长发育所需的重要元素,除了直接通过根系从土壤获取,植物还通过与土壤微生物包括丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)以及植物根际的细菌群落的相互作用来获取磷。AMF的定殖以及根际细菌群落的组成和功能受到植物本身的磷信号系统的调控,其中miR399(一类小RNA)和独角金内酯(strigolactones)信号途径都参与植物中磷信号的传递。寄生植物菟丝子可以同时寄生邻近的两个甚至多个寄主植物(包括亲缘关系较远的寄主植物),建立菟丝子连接的植物群体(dodder-connected plants cluster)。在这个群体里,菟丝子可能介导不同寄主间系统性信号的传递。然而,菟丝子是否会在不同寄主之间传递磷饥饿引起的系统信号,进而影响寄主植物根部与AMF的共生以及根际细菌群落尚不清楚。     中国科学院昆明植物研究所吴建强研究团队的最新研究结果表明,对菟丝子连接体系中的一株寄主植物进行缺磷处理,能够显著提高菟丝子相连的另一株不缺磷的寄主植物根部的AMF定殖效率,并且在烟草-菟丝子-烟草连接体系和黄瓜-菟丝子-烟草的连接体系中有同样的结果,说明菟丝子介导保守的系统性磷信号传递,从而促进相连寄主的AMF定殖效率。团队利用遗传学分析,发现miR399和独脚金内酯信号途径负调控菟丝子介导的烟草植株间系统性磷信号传递,影响信号接收烟草植株的AMF定殖效率,以及根际细菌的丰度和群落功能。转录组分析发现,miR399和独角金内酯信号途径共同调控的信号接收植株中的差异基因中部分基因参与转录调控和酶活等生物功能。     通过miR399的茎环反转录和二代测序发现,缺磷处理信号发射者植株促进miR399在菟丝子连接体系中的烟草寄主和菟丝子之间移动。进一步发现,在缺磷处理的烟草植物中,独角金内酯途径可能位于miR399的上游,抑制缺磷诱导的miR399的表达。     该研究从植物营养和系统性信号角度揭示了菟丝子连接的植物群体中菟丝子的生理学和生态学意义,对于理解菟丝子传递的磷相关系统性信号、植物与AMF和根际细菌群落互作以及营养吸收,具有较好的理论意义。