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南京農業大學資環學院沈其榮教授團隊以木霉菌為研究材料，通過生態遺傳學方法，解析了一類表面活性小分子蛋白Hydrophobin（HFB）參與真菌分生孢子傳播，進而影響其環境適應性與物種分化的分子機制， 真菌進化生物學由于化石證據的缺乏、群體間生活史迥異以及同時具有無性和有性生殖現象等問題而發展相對緩慢；另一方面，也正是因為這些獨有的特性，真菌具有高度生態可塑性，因而可作為進化生物學研究的極佳對象。高等絲狀真菌通過在分生孢子表面“涂”上一層由表面活性小分子蛋白HFB組成的“疏水涂層”而實現孢子的風媒傳播等功能。研究人員針對姐妹種木霉T. harzianum(Th)和T. guizhouense(Tg)的高表達hfb基因（hfb4和hfb10）構建了基因敲除突變體庫，并分別對突變體進行了風媒和水媒的傳播模擬試驗，發現不同菌種有各自偏好的傳播方式。研究人員對突變子進行抗逆性、生長和繁殖能力測試，發現HFB4的移除不僅顯著影響真菌的生態適應性（Fitness），且同一HFB對真菌適應性的貢獻力即便在遺傳背景相近的菌株間也差異顯著。基于此，研究人員分別對兩個種群的hfb4（及hfb10）進行了自然選擇壓力計算，發現來自Th的hfb4受到強正向選擇壓力驅使。結合其生理生態習性（圖1），研究人員猜測，Tg可能起源于水生環境，其孢子為脫離親代生境，需要通過風媒傳播至別處，且在高空中傳播要求其孢子可以耐低溫和UV照射，Tg具有上述特征；而Th則更偏向于利用雨水或昆蟲進行傳播，其確切的傳播偏好有待進一步研究。在整個進化歷程中，hfb4對菌株生態適應性的凈貢獻率是物種多個指標或特性進化權衡（compromise）的結果，例如hfb4的存在可提高Tg孢子的風媒傳播能力，但卻會相應“犧牲”掉一些耐低溫特性。 在本研究中，研究人員結合人工智能（AI）技術開發了一套可高通量監測絲狀真菌生長和繁殖能力的技術集合——REPAINT。REPAINT技術不僅擴充了真菌環境適應性評價體系的指標內容，使基于純培養方式的數據采集實現高通量智能化和標準化，而且允許針對不同真菌類群實行定制化調整。

真菌屬于“創造系數”很高的生物資源，可以產生結構多樣、新穎，活性廣泛的次生代謝產物，對藥物和功能食品的研發都至關重要。抗生素類藥物青霉素和先鋒霉素、降血脂類藥物洛伐他汀，以及免疫抑制劑環孢菌素的發現，都顯示出真菌資源在藥物研發中的優越性。真菌作為食用、藥用或保健品，在我國有悠久的歷史。我國真菌資源豐富多樣，已報道近1000 種食藥用真菌，已探明藥效的真菌 400 余種，可用于開發功能食品的真菌也很多。本項目通過獨特的真菌混合發酵技術，產生新結構的活性產物幾率遠高于單獨菌種發酵，目前已經構建包含 5000 個樣品的真菌代謝產物庫，建立了免疫增強、抗炎和降三高模型，高通量篩選發現了多個具有增強調節和抗炎組分，具有很好的慢性病干預應用潛力。

真菌毒素是造成糧食和農作物污染的一個重要因素，目前市場上常用天然蒙 脫石及改性物等吸附脫除真菌毒素，但效果不理想，且重金屬和二惡英等污染物含量偏高，應用與食品或飼料中會造成更為嚴重的食品安全隱患，因此開發更為有效的真菌毒素吸附劑必然有廣泛的市場應用前景和可觀的經濟效益。稻殼是一種木質纖維素材料，經過適當的處理可以制備吸附性能優異的多孔炭材料。本發明采用稻殼為原料經炭化活化后制備的多孔炭對黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、展青霉素等真菌毒素具有優異的吸附效果，可廣泛用于食品、飼料領域真菌毒素的脫毒處理。本發明原料來源廣泛、廉價，生產工藝簡便，可控性好，便與工業化生產。產品稻殼基多孔炭可用于花生油、玉米油加工過程中脫除真菌毒素以及牛奶中殘余真菌毒素的脫除；也可直接拌入畜禽飼料，真菌毒素在動物胃腸道環境 下吸附率高，解析率低，吸附了毒素的多孔炭隨糞便排出，有效降低了真菌毒素對畜禽的危害

真菌疏水蛋白具有自我裝配成膜的性質，因此 （1）疏水蛋白可作為蛋白和細胞固定化的媒介，可用于生物傳 感器和生物芯片，作為引發層，交聯上配體或形成融合蛋白，能使特 定分子固定化到特定表面。 （2）它能改變表面的屬性，保護表面。可用于提高醫學器官移 植物生物相容性和防止微生物細胞粘附；可應用于醫藥行業中燒傷、 創傷的創面保護，為臨床病人創面保護和恢復提供一種安全無毒、操 作簡便、高效低耗的新手段。 （3）作為一種生物表面活性劑，疏水蛋白還可以用于促進土壤 中的污染物的降解和應用在石油泄漏后回收石油的過程中。 （4）疏水蛋白具有表面活性，可用于食品對抗相變能力并形成 穩定泡沫，使其在密封食品生產上發揮重要作用； （5）也可用于日用化妝品生產中，因疏水蛋白可以作為洗潔產 品的成分，根據其疏水、親水兩相間的轉變，可通過自我裝配而將面 部的油脂等疏水的成分包裹起來，再用水清洗將其除去，也可以作為 保護秀發的天然膜，使發部維持清潔并保持一定水分；將它運用到面 部的美容護理，由于它的特性，能使皮膚表面形成一層天然生物活性 保護膜，起到皮膚保濕、免受外界空氣中污濁物的侵害，從而達到護膚美容之功效。 （6）疏水蛋白直接包裹藥物以改變藥物溶解性并實現控、緩釋。 通過真菌疏水蛋白與難溶于水的藥物混合，可以達到良好的分散效果， 并延長了兩種藥物的藥效持續時間。 （7）真菌疏水蛋白與其他的功能性蛋白或小肽組成融合蛋白， 同時發揮疏水蛋白的穩定吸附材料表面的特性和功能性蛋白或小肽 的特異性功能，如在組織工程、抗炎抗菌材料等。 項目特色： 純天然生物制品，無毒害，無污染。耐酸堿，抗相變能力強。自 我裝配形成有活性的蛋白膜。具有良好的熱穩定性和透氣不透水性。 由于它的特性，使得它具有：（1）自動成膜，無需貼敷，使用便利； （2）透氣性優良；(3)純天然無化學添加成分，瑞氏木霉已被證明是 安全的菌種；（4）組織相容性好，避免了嚴重的排異反應；（5）耐高 溫（100 攝氏度仍保持活性），易于消毒；（6）穩定不降解，便于產品 的長期保存；（7）用表面活性劑就可以很容易地清洗（8）延展性好， 1 毫克的疏水蛋白在液面就可以展開 1 平方米的薄膜（9）透明，可直 接透過成膜觀察（10）性價比高。 市場應用前景： 目前國際上尚未實現疏水蛋白的工業化生產，其相關應用產品的 開發更為滯后。我們在已實現疏水蛋白中試研發的基礎上，擴大發酵 規模，進行后續產品的開發，我們的技術和工藝現居國際領先地位， 無疑會占有寶貴的先機。 疏水蛋白產品將作為新一代膜生物活性材料進入市場，它的出現 將會革命性地取代現有化學產品，這無疑給人類的健康帶來了很大的 益處，消除人類在預防和治療疾病、食品加工、以及醫學檢測、食物保鮮方面為健康做出努力的同時給自身帶來的潛在危害，而且價格更 為低廉。因此，本項目大規模生產疏水蛋白及其應用開發是有非常廣 闊的市場前景的，并且我們的技術在國際和國內市場處于領先地位。 這些產品都將在國際市場上處于最優競爭狀態。

本實用新型公開了一種便攜式動物病原微生物快速檢測箱，包括上蓋、箱體和工具盒，所述箱體上端設有上蓋，所述上蓋頂端設有提手，所述上蓋頂端表面設有光伏組件，所述箱體后端設有拉桿，所述拉桿頂端設有拉手，所述箱體左端外側設有工具盒，所述箱體內設有冷藏區和保溫區，所述冷藏區內側四周均設有多個制冷塊和紫外線燈珠，所述保溫層底端設有儲水腔，所述儲水腔內設有電加熱裝置，所述冷藏區和保溫區內均設有試管架，所述上蓋底端設有密封層，所述箱體底端四角均設有滾輪，所述光伏組件與蓄電池電連接。本實用新型結構簡單，節能環保，操作簡單、便攜性好，大大提高了樣品的存儲效果，可在現場快速檢測，確保檢測結果的準確性。

當今世界，傳染病形勢日益嚴峻，為了實現傳染病的現場快速診斷，本項目開發了一種基于封閉試卡盒的全自動便攜式病原體檢測系統，該系統以封閉式卡盒為核心，在系統外部移液、磁分離、熱循環等驅動下全自動地完成病原體核酸樣本提純和實時熒光PCR擴增檢測，在兩個小時內全自動地實現生物樣本輸入到檢測結果輸出整個過程。系統小巧便攜，操作簡便；封閉式卡盒的設計有效地避免了樣本間的交叉污染，使診斷結果更加穩定可靠。

 乙肝病毒是我國肝炎、肝硬化與肝癌的主要原因。本項目率先提出利用納米粒子的特殊效應來解決病原體偵檢的靈敏度、特異性與通量的關鍵技術問題，對實現這些病原微生物早診斷與療效監測具有十分重大的意義。 通過本項目實施，取得了如下創新成果：1. 研發了磁性納米粒子與量子點標記的層析芯片，研制了對磁信號與光信號進行定量檢測的層析芯片閱讀儀，實現了抗原或抗體的定性、定量多指標同步檢測；2. 建立了量子點標記熒光偏振技術，篩選出3 個HBV sAgB 細胞表位；篩選出一對前S1 區小鼠源單克隆抗體HB1 與HB3，研發前S1 區的酶聯試劑盒；建立了唾液診斷乙肝的方法；3.研發了巨磁阻抗效應結合微流控芯片基礎上HPV 病毒快速分型方法；利用巨磁阻效應結合微流控芯片與等溫PCR 擴增技術，研制出便攜式肝炎病毒快速基因分型系統；4. 研發了組合式毛細管基因芯片，實現了多群耐藥突變與基因分型檢測。獲發明專利授權25項，計算機軟件著作權3 項，醫療器械證書3項；教育部成果鑒定結論為“總體達到國際先進水平，基于納米技術的乙型肝炎診斷新技術方法與傳感器件達到國際領先水平”。獲中國電子學會技術發明二等獎。 應用情況：產品在全國數百家醫院獲得應用。成果對于提高我國病原微生物診療水平、推動納米醫療器械產業具有重大意義。

可以量產/n該成果提供了用于重金屬鎘污染的水體及土壤環境治理的兩種絲狀真菌菌劑，其活性成分為淡紫擬青霉XLA及毛霉XLC菌株，具有菌絲發達、生物量大、重金屬吸附容量強、易于與液體分離收集更利于稀有重金屬的回收等眾多優點，并且真菌菌絲通過大規模工業發酵很容易獲得，是對土壤或環境鎘污染進行生物修復的優秀微生物材料。土壤的微生物修復技術已經在重金屬污染環境的修復過程中得到廣泛運用。該技術應用后水體或土地基本恢復正常功能，修復速度快，使用簡單方便且效果理想，預計該技術投放市場可產生巨大的經濟效

【申 請 號】CN201310739917.9 【發 明 人】曹園；段金廒；吳永平；姚毅 【摘要】 本發明公開了一個具有抗真菌活性的新化合物Ⅱ。本發明通過對墊狀卷柏化學成分進行系統深入研究，經過波譜和質譜數據分析表明從墊狀卷柏中分離得到新化合物Ⅱ。體外抗真菌活性研究表明，本發明提供的化合物Ⅱ對多種致病真菌，包括白色念珠菌、熏煙色曲霉、紅色毛癬菌、須癬毛癬菌等具有明顯的抑制作用，并且毒性低，臨床用藥安全，有望開發成為新的抗真菌藥物。

成果介紹成果采用磁珠法核酸提取對目標病原體核酸進行提取純化，核酸提取過程采用液體轉移的方式，主要包括裂解、結合、清洗、洗脫四個步驟，純化后的核酸被自動轉移至擴增檢測區進行實時熒光定量PCR步驟，根據熒光曲線，判斷檢測結果。產品近似立方體，長寬高約為30cm，系統整體質量約為15Kg，主要包括封閉式卡盒、一體化檢測裝置和配套的PC端控制軟件三部分結構。系統主要功能為全自動磁珠法核酸提取和多重實時熒光PCR擴增檢測，經優化后可在1小時內完成“樣本輸入—結果輸出”全過程，最多可進行6重檢測。檢測過程全封閉全自動，在卡盒中完成，避免了交叉污染。技術創新點及參數該成果提供一種病原體現場快速檢測系統兩層結構，上層結構包含上層底板，水平軸控制組件和豎直軸控制組件，下層結構包含下層底板，磁分離組件和熱組件，熒光檢測組件。配合封閉式病原體檢測卡盒，卡盒固定安裝在系統中，通過PC端設計的軟件控制系統對卡盒中液體的操作，可自動完成基于磁珠法的病原體快速熒光檢測。整個系統操作簡單，安全，并且檢測結果以報告的形式直觀展現。市場前景本產品樣機在江蘇疾控中心和浙江疾控中心進行過多種臨床樣本檢測試驗，檢測樣本種類有：糞便、唾液、腦脊液等，檢測病原體種類有：腺病毒、艱難梭菌、大腸桿菌等。同一樣本，使用本系統檢測結果與手工核酸提取+商用熒光定量PCR儀（Roche LightCycler96）檢測結果相當（Ct值）。本產品正用于非典型性肺炎新冠病毒快速檢測研究。