近日，中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所濱海鹽堿地生物資源評價利用創(chuàng)新團隊在微生物天然產(chǎn)物農(nóng)藥先導伊快霉素的發(fā)酵生產(chǎn)研究方面取得進展，研究成果發(fā)表在《工業(yè)作物與產(chǎn)品（Industrial Crops and Products）》（中科院一區(qū)top期刊）上。

團隊前期從木賊鐮刀菌D39發(fā)酵提取物中獲得了具有顯著抗真菌活性的伊快霉素，其對多種常見植物病原真菌具有顯著的抑制效果（EC50值范圍為1.8至25.3 μg/mL）。

該研究發(fā)現(xiàn)，廢棄水果中豐富的游離糖、纖維素、微量元素等營養(yǎng)成分，能夠作為優(yōu)質(zhì)發(fā)酵原料，降低發(fā)酵成本。其中，廢棄蘋果提取液可替代傳統(tǒng)液體培養(yǎng)基用于伊快霉素的發(fā)酵生產(chǎn)，高濃度的果糖和淀粉有利于伊快霉素的產(chǎn)生，其產(chǎn)量達到20.8 mg/L；同時，運用經(jīng)典的質(zhì)譜—分子網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)現(xiàn)，廢棄蘋果提取液能夠促進伊快霉素類似物、苯乙醇及黃酮衍生物等潛在抗菌物質(zhì)的產(chǎn)生。提取液中的淀粉是伊快霉素合成的必需成分，而果糖通過增加伊快霉素合成的底物、激活關(guān)鍵酶（PKS和SAMMTS）的活性，促進其生物合成途徑中關(guān)鍵基因（eqxS和eqxD）的表達，從而顯著提高伊快霉素的產(chǎn)量。該研究提出了降低伊快霉素生產(chǎn)成本的可行性方案并解析了其產(chǎn)量提升機制，為天然產(chǎn)物伊快霉素的產(chǎn)業(yè)化應用提供了理論基礎。

煙草所碩士研究生郭富強和徐康文博士為論文的第一作者，張成省研究員和趙棟霖副研究員為論文的通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、青島市科技惠民示范專項和中國農(nóng)業(yè)科學院創(chuàng)新工程等項目的資助。