近日,教育部頒布了2014年度高等學校科學研究優秀成果獎的獎勵證書,EON体育4平台、微生物代謝國家重點實驗室鐘建江教授團隊領銜完成的研究成果“高等真菌和植物的次級代謝物發酵過程調控”獲得教育部自然科學一等獎💋。該成果與華東理工大學合作完成,項目主要完成人是鐘建江、湯亞傑、錢誌剛🥷🏼、劉建文、唐文和肖建輝。
次級代謝產物是高等真菌和植物產生的與自身生長和發育等基本生命過程沒有直接關系的一類化合物,因其結構獨特活性顯著,大部分被用於抗癌和抗感染藥物📁🦸🏻,對人類醫療和保健意義重大。由於高等真菌的人工栽培受到氣候地域等影響,收獲周期長🔳、品質不穩定,並且會影響到自然生態平衡,為了進一步滿足對活性次級代謝物質持續增長的需求,采用細胞液體培養的方法被認為是環境友好的可持續生產途徑,可以高效穩定的提供高附加值的次級代謝產物。
自2001年開始,鐘建江教授與其研究生及合作者一道💋💇🏿♂️,針對高等真菌和植物細胞培養的關鍵科學問題,開展了持續創新研究👩🏼🎨,揭示了協調細胞初級代謝與次級代謝的動態切換規律🖕;突破傳統的全程攪拌反應模式,提出了先動態培養再轉至靜置液體培養這一動靜耦合發酵的新概念,闡明了其上調靈芝酸生物合成的機理。就反應器培養中存在的剪切、混合及供養間的矛盾,項目組探明了反應器中流體分布和氣泡停留時間對混合和氧傳遞影響的規律,提出了剪切力低且混合和供氧能力好的反應器設計新思想👨👩👧🙏🏽,創製了離心式攪拌槳反應器,拓展了傳統生物反應器的設計思路🏋🏼♂️,並研發了反應器放大與過程強化新方法,實現了新穎反應器在高等真菌和植物細胞培養的成功放大。這一系列重要發現不僅揭示了高等真菌和植物次級代謝調控的規律,而且為利用生物反應器高效製造目標次級代謝產物提供了新方法新思路🧙🏼♂️🔢,促進了生物化工和發酵工程學科的發展。
本項目發表SCI論文133篇,其中90篇發表在Biotech Adv, Biotech Bioeng, Appl Environ Microbiol等影響因子大於2.5的領域內高質量期刊,被Nat Chem Biol, Nat Rev Microbiol等SCI他引1926次,10篇代表性論文被SCI他引434次🫘,出版國際編著3本、國際專著章節5個🩻,獲國家發明專利授權6項🍽。成果報道的方法和技術被境內外20多個單位采用😮,產生了良好經濟社會效益。項目負責人鐘建江應邀出任4本SCI期刊的主編/副主編👩🏼🎨,8個國際會議的(共同)主席🤲🏻;在境外重要國際會議上做大會報告和邀請報告50次🦋。前期相關工作曾獲2002年日本生物工學會頒發的“亞洲年輕生物技術學家獎” (每年一名),2004年教育部自然科學一等獎👨🏽✈️,2009年韓國生物技術與生物工程學會授予的“研究交流獎”(每年一名)🧑🏿🎄,以及2010年上海市自然科學二等獎。