科技前沿| 千济方桑黄联合实验室提升胞内外桑黄多糖最高达91%

近日，中国农科院千济方桑黄联合实验室再传喜讯：通过靶向调控多糖合成通路中的关键基因（PGI），桑黄菌丝体胞内多糖含量最高增加至41.28%，胞外多糖最高增加至91.83%，并增强了胞外多糖的抗氧化能力。相关研究成果已发表于中科院2区期刊《食品化学：分子科学》（IF=4.2）。这是应用生物学技术对桑黄菌株进行基因改造以提高多糖产量的又一次革命性科研突破。

桑黄在中国已有2000多年的历史，它的药用特性最早被记录在《神农本草经》和《本草纲目》中。瓦尼桑黄(Sanghuangporus vaninii)富含多种生物活性化合物，具有抗肿瘤、提免疫、抗氧化等功效，其中多糖作为桑黄中最主要的成分之一，对必需的生物聚合物起着重要的作用。目前，关于多糖生产的研究主要集中在优化发酵参数上。然而，原材料限制和环境不稳定性等挑战巨大。

在桑黄多糖（SVP）的生物合成中，磷酸葡萄糖异构酶（PGI）是一种高度保守的酶，对糖酵解以及6-磷酸葡萄糖和6-磷酸果糖的相互转化至关重要。因此，本研究以千济方瓦尼桑黄菌(GJF-3)为材料，通过靶向沉默多糖合成通路中的关键基因PGI，发现其提高了菌丝体胞内外的多糖含量；同时，PGI表达模式的变化对多糖代谢途径也存在着显著的影响，干扰SvPgi基因表达会导致多糖合成通路的基因表达量发生变化，催化6-磷酸葡萄糖更多地生成6-磷酸果糖，推动能量流向多糖合成的方向转化，进而对多糖的生物合成起到积极的作用。

中国农科院千济方桑黄联合实验室利用分子生物学方法，揭示了PGI基因可以通过调节代谢流，进而影响桑黄多糖的合成、单糖组成以及抗氧化活性的变化。对SvPgi基因的干扰促进了胞内外多糖含量的增加，提取的多糖表现出更好的抗氧化活性。本研究对于探究桑黄多糖的生物合成途径，进一步培育瓦尼桑黄多糖高产菌株提供了一条有前景的途径。