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中南大学段燕文团队在茯砖茶金花菌研究中取得一系列重要进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-25 来源:中南大学新闻网 作者:吴硕 浏览次数:217
 中南大学段燕文团队在茯砖茶金花菌研究中取得一系列重要进展

近日,中南大学湘雅国际转化医学联合研究院段燕文团队在农林科学领域的顶尖期刊英国皇家化学学会旗下《Food & Function》(JCR一区,IF= 3.241)发表了题为“Eurotium cristatum, a potential probiotic fungus from Fuzhuan brick tea, alleviated obesity in mice by modulating gut microbiota”的论文(DOI:10.1039/C9FO00604D)。该论文的第一作者是我校2016级硕士研究生康丁丁,通讯作者是段燕文教授及黄勇研究员。

近十年来,段燕文团队致力于合成生物学驱动的天然产物创新药物前沿科学的研究,同时面向湖南地方经济发展相关的重大产业和重大品种的关键技术瓶颈上攻坚克难。湖南是农业大省,农副产品深加工、高值化和可持续性发展面临着挑战。随着我国社会经济条件的改善和人民生活水平的提高,我国肥胖人群大幅度增加,平均肥胖率达12%左右。该研究首次提出,我国湖南安化茯砖茶中特产的金花菌有可能作为益生真菌,通过调节机体的肠道菌群,预防肥胖等代谢性疾病。

安化黑茶产自湖南省安化县,有600多年历史。明清通过茶马古道远销欧亚,并逐渐形成了丝绸之路中的“万里茶道”,2017年就形成了近160亿规模产业。安化黑茶中的茯砖茶富含一种名为“金花”的黄色颗粒状菌体,学名"冠突散囊菌"(即金花菌,Eurotium cristatum)。金花菌对茯砖茶的品质及减肥降脂等保健作用有重要影响,但其具体作用机制尚不清楚。利用高脂饮食诱导肥胖小鼠模型,该团队发现金花菌能够伴随着茯砖茶水进入肠道内存活,并与肠道真菌与细菌相互作用。金花菌能够增加肥胖小鼠肠道中的有益细菌,包括双歧杆菌和乳酸杆菌等短链脂肪酸产生菌的丰度,导致动物肠道内短链脂肪酸增加,进而调节肠道微环境和维持其免疫平衡,发挥降脂减肥作用。

为了光大“世界只有中国有,中国只有安化有,安化黑茶中国独有”的美誉,该团队把进一步提升产品质量、物质基础与功效和建立国际化标准作为使命和任务,从不同品牌的茯砖茶中分离到八种金花菌,建立金花菌种库,运用代谢组学、天然产物结构鉴定等策略,发现金花菌的孢子中含有一系列具有一定抗炎活性的苯甲醛衍生物。该成果以“Isolation and characterization of benzaldehyde derivatives with anti-inflammatory activities fromEurotium cristatum, the dominant fungi species in Fuzhuan brick tea”为题,发表于美国化学学会旗下《ACS Omega》(JCR二区,IF=2.584,2019,4, 6630),该论文的第一作者是我校2018级博士研究生石杰,通讯作者是段燕文教授及黄勇研究员。

同时考虑到中药产业是湖南省重点产业,如何应用合成生物学解决濒危稀缺药材和大宗药材资源可持续化,如何解决大量中药渣废物资源循环再利用问题,以长沙高新区企业生产的国家医保重点大品种抗肿瘤药物化癥回生口服液等生产后药渣为研究对象,发现金花菌可以利用该药渣进行固态发酵,产生多个包括具有多种药理活性的大黄素在内的蒽醌衍生物,该研究对我国中药渣循环利用开辟了一条崭新的解决方案,为植物源药效物质用微生物源大量获得指明了方向,研究成果在国际生物工程与应用微生物领域的JCR一区期刊《Microbial Cell Factories》(IF= 4.402)在线发表了题为“Recycling of Chinese herb residues by endophytic and probiotic fungusAspergillus cristatusCB10002 for the production of medicinal valuable anthraquinones”(2019,18, 104)的文章,该论文的第一作者是我校2019级博士研究生孔文平,通讯作者是段燕文教授及朱湘成研究员。

上述成果展示我校科研积极对接国家和地方的重大经济和社会发展需求,扎根一线,更好地解决实际问题,服务地方社会和经济发展。

该研究课题获得了111计划、国家自然科学基金重点项目和面上项目及中南大学研究生自主探索创新项目的支持。(资料来源:中南大学新闻网,作者:吴硕)

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