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南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院沈其榮教授團(tuán)隊以木霉菌為研究材料，通過生態(tài)遺傳學(xué)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(jìn)而影響其環(huán)境適應(yīng)性與物種分化的分子機(jī)制， 真菌進(jìn)化生物學(xué)由于化石證據(jù)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(xiàn)象等問題而發(fā)展相對緩慢；另一方面，也正是因為這些獨(dú)有的特性，真菌具有高度生態(tài)可塑性，因而可作為進(jìn)化生物學(xué)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(shí)現(xiàn)孢子的風(fēng)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(dá)hfb基因（hfb4和hfb10）構(gòu)建了基因敲除突變體庫，并分別對突變體進(jìn)行了風(fēng)媒和水媒的傳播模擬試驗，發(fā)現(xiàn)不同菌種有各自偏好的傳播方式。研究人員對突變子進(jìn)行抗逆性、生長和繁殖能力測試，發(fā)現(xiàn)HFB4的移除不僅顯著影響真菌的生態(tài)適應(yīng)性（Fitness），且同一HFB對真菌適應(yīng)性的貢獻(xiàn)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(jìn)行了自然選擇壓力計算，發(fā)現(xiàn)來自Th的hfb4受到強(qiáng)正向選擇壓力驅(qū)使。結(jié)合其生理生態(tài)習(xí)性（圖1），研究人員猜測，Tg可能起源于水生環(huán)境，其孢子為脫離親代生境，需要通過風(fēng)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(jìn)行傳播，其確切的傳播偏好有待進(jìn)一步研究。在整個進(jìn)化歷程中，hfb4對菌株生態(tài)適應(yīng)性的凈貢獻(xiàn)率是物種多個指標(biāo)或特性進(jìn)化權(quán)衡（compromise）的結(jié)果，例如hfb4的存在可提高Tg孢子的風(fēng)媒傳播能力，但卻會相應(yīng)“犧牲”掉一些耐低溫特性。 在本研究中，研究人員結(jié)合人工智能（AI）技術(shù)開發(fā)了一套可高通量監(jiān)測絲狀真菌生長和繁殖能力的技術(shù)集合——REPAINT。REPAINT技術(shù)不僅擴(kuò)充了真菌環(huán)境適應(yīng)性評價體系的指標(biāo)內(nèi)容，使基于純培養(yǎng)方式的數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)高通量智能化和標(biāo)準(zhǔn)化，而且允許針對不同真菌類群實(shí)行定制化調(diào)整。

真菌屬于“創(chuàng)造系數(shù)”很高的生物資源，可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)多樣、新穎，活性廣泛的次生代謝產(chǎn)物，對藥物和功能食品的研發(fā)都至關(guān)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(huán)孢菌素的發(fā)現(xiàn)，都顯示出真菌資源在藥物研發(fā)中的優(yōu)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(fā)功能食品的真菌也很多。本項目通過獨(dú)特的真菌混合發(fā)酵技術(shù)，產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)的活性產(chǎn)物幾率遠(yuǎn)高于單獨(dú)菌種發(fā)酵，目前已經(jīng)構(gòu)建包含 5000 個樣品的真菌代謝產(chǎn)物庫，建立了免疫增強(qiáng)、抗炎和降三高模型，高通量篩選發(fā)現(xiàn)了多個具有增強(qiáng)調(diào)節(jié)和抗炎組分，具有很好的慢性病干預(yù)應(yīng)用潛力。

真菌毒素是造成糧食和農(nóng)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(yīng)用與食品或飼料中會造成更為嚴(yán)重的食品安全隱患，因此開發(fā)更為有效的真菌毒素吸附劑必然有廣泛的市場應(yīng)用前景和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。稻殼是一種木質(zhì)纖維素材料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砜梢灾苽湮叫阅軆?yōu)異的多孔炭材料。本發(fā)明采用稻殼為原料經(jīng)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(yōu)異的吸附效果，可廣泛用于食品、飼料領(lǐng)域真菌毒素的脫毒處理。本發(fā)明原料來源廣泛、廉價，生產(chǎn)工藝簡便，可控性好，便與工業(yè)化生產(chǎn)。產(chǎn)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(huán)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(zhì)，因此 （1）疏水蛋白可作為蛋白和細(xì)胞固定化的媒介，可用于生物傳 感器和生物芯片，作為引發(fā)層，交聯(lián)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(hù)表面。可用于提高醫(yī)學(xué)器官移 植物生物相容性和防止微生物細(xì)胞粘附；可應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)中燒傷、 創(chuàng)傷的創(chuàng)面保護(hù)，為臨床病人創(chuàng)面保護(hù)和恢復(fù)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(jìn)土壤 中的污染物的降解和應(yīng)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(wěn)定泡沫，使其在密封食品生產(chǎn)上發(fā)揮重要作用； （5）也可用于日用化妝品生產(chǎn)中，因疏水蛋白可以作為洗潔產(chǎn) 品的成分，根據(jù)其疏水、親水兩相間的轉(zhuǎn)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(hù)秀發(fā)的天然膜，使發(fā)部維持清潔并保持一定水分；將它運(yùn)用到面 部的美容護(hù)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(hù)膜，起到皮膚保濕、免受外界空氣中污濁物的侵害，從而達(dá)到護(hù)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(shí)現(xiàn)控、緩釋。 通過真菌疏水蛋白與難溶于水的藥物混合，可以達(dá)到良好的分散效果， 并延長了兩種藥物的藥效持續(xù)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(fā)揮疏水蛋白的穩(wěn)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(qiáng)。自 我裝配形成有活性的蛋白膜。具有良好的熱穩(wěn)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(yōu)良；(3)純天然無化學(xué)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(yán)重的排異反應(yīng)；（5）耐高 溫（100 攝氏度仍保持活性），易于消毒；（6）穩(wěn)定不降解，便于產(chǎn)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(yīng)用前景： 目前國際上尚未實(shí)現(xiàn)疏水蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)，其相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品的 開發(fā)更為滯后。我們在已實(shí)現(xiàn)疏水蛋白中試研發(fā)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大發(fā)酵 規(guī)模，進(jìn)行后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)，我們的技術(shù)和工藝現(xiàn)居國際領(lǐng)先地位， 無疑會占有寶貴的先機(jī)。 疏水蛋白產(chǎn)品將作為新一代膜生物活性材料進(jìn)入市場，它的出現(xiàn) 將會革命性地取代現(xiàn)有化學(xué)產(chǎn)品，這無疑給人類的健康帶來了很大的 益處，消除人類在預(yù)防和治療疾病、食品加工、以及醫(yī)學(xué)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(guī)模生產(chǎn)疏水蛋白及其應(yīng)用開發(fā)是有非常廣 闊的市場前景的，并且我們的技術(shù)在國際和國內(nèi)市場處于領(lǐng)先地位。 這些產(chǎn)品都將在國際市場上處于最優(yōu)競爭狀態(tài)。

本實(shí)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(shè)有上蓋，所述上蓋頂端設(shè)有提手，所述上蓋頂端表面設(shè)有光伏組件，所述箱體后端設(shè)有拉桿，所述拉桿頂端設(shè)有拉手，所述箱體左端外側(cè)設(shè)有工具盒，所述箱體內(nèi)設(shè)有冷藏區(qū)和保溫區(qū)，所述冷藏區(qū)內(nèi)側(cè)四周均設(shè)有多個制冷塊和紫外線燈珠，所述保溫層底端設(shè)有儲水腔，所述儲水腔內(nèi)設(shè)有電加熱裝置，所述冷藏區(qū)和保溫區(qū)內(nèi)均設(shè)有試管架，所述上蓋底端設(shè)有密封層，所述箱體底端四角均設(shè)有滾輪，所述光伏組件與蓄電池電連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能環(huán)保，操作簡單、便攜性好，大大提高了樣品的存儲效果，可在現(xiàn)場快速檢測，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

當(dāng)今世界，傳染病形勢日益嚴(yán)峻，為了實(shí)現(xiàn)傳染病的現(xiàn)場快速診斷，本項目開發(fā)了一種基于封閉試卡盒的全自動便攜式病原體檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)以封閉式卡盒為核心，在系統(tǒng)外部移液、磁分離、熱循環(huán)等驅(qū)動下全自動地完成病原體核酸樣本提純和實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增檢測，在兩個小時內(nèi)全自動地實(shí)現(xiàn)生物樣本輸入到檢測結(jié)果輸出整個過程。系統(tǒng)小巧便攜，操作簡便；封閉式卡盒的設(shè)計有效地避免了樣本間的交叉污染，使診斷結(jié)果更加穩(wěn)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(yīng)來解決病原體偵檢的靈敏度、特異性與通量的關(guān)鍵技術(shù)問題，對實(shí)現(xiàn)這些病原微生物早診斷與療效監(jiān)測具有十分重大的意義。 通過本項目實(shí)施，取得了如下創(chuàng)新成果：1. 研發(fā)了磁性納米粒子與量子點(diǎn)標(biāo)記的層析芯片，研制了對磁信號與光信號進(jìn)行定量檢測的層析芯片閱讀儀，實(shí)現(xiàn)了抗原或抗體的定性、定量多指標(biāo)同步檢測；2. 建立了量子點(diǎn)標(biāo)記熒光偏振技術(shù)，篩選出3 個HBV sAgB 細(xì)胞表位；篩選出一對前S1 區(qū)小鼠源單克隆抗體HB1 與HB3，研發(fā)前S1 區(qū)的酶聯(lián)試劑盒；建立了唾液診斷乙肝的方法；3.研發(fā)了巨磁阻抗效應(yīng)結(jié)合微流控芯片基礎(chǔ)上HPV 病毒快速分型方法；利用巨磁阻效應(yīng)結(jié)合微流控芯片與等溫PCR 擴(kuò)增技術(shù)，研制出便攜式肝炎病毒快速基因分型系統(tǒng)；4. 研發(fā)了組合式毛細(xì)管基因芯片，實(shí)現(xiàn)了多群耐藥突變與基因分型檢測。獲發(fā)明專利授權(quán)25項，計算機(jī)軟件著作權(quán)3 項，醫(yī)療器械證書3項；教育部成果鑒定結(jié)論為“總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，基于納米技術(shù)的乙型肝炎診斷新技術(shù)方法與傳感器件達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。獲中國電子學(xué)會技術(shù)發(fā)明二等獎。 應(yīng)用情況：產(chǎn)品在全國數(shù)百家醫(yī)院獲得應(yīng)用。成果對于提高我國病原微生物診療水平、推動納米醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)具有重大意義。

可以量產(chǎn)/n該成果提供了用于重金屬鎘污染的水體及土壤環(huán)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(fā)達(dá)、生物量大、重金屬吸附容量強(qiáng)、易于與液體分離收集更利于稀有重金屬的回收等眾多優(yōu)點(diǎn)，并且真菌菌絲通過大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵很容易獲得，是對土壤或環(huán)境鎘污染進(jìn)行生物修復(fù)的優(yōu)秀微生物材料。土壤的微生物修復(fù)技術(shù)已經(jīng)在重金屬污染環(huán)境的修復(fù)過程中得到廣泛運(yùn)用。該技術(shù)應(yīng)用后水體或土地基本恢復(fù)正常功能，修復(fù)速度快，使用簡單方便且效果理想，預(yù)計該技術(shù)投放市場可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效

【申 請 號】CN201310739917.9 【發(fā) 明 人】曹園；段金廒；吳永平；姚毅 【摘要】 本發(fā)明公開了一個具有抗真菌活性的新化合物Ⅱ。本發(fā)明通過對墊狀卷柏化學(xué)成分進(jìn)行系統(tǒng)深入研究，經(jīng)過波譜和質(zhì)譜數(shù)據(jù)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(fā)明提供的化合物Ⅱ?qū)Χ喾N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(fā)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(biāo)病原體核酸進(jìn)行提取純化，核酸提取過程采用液體轉(zhuǎn)移的方式，主要包括裂解、結(jié)合、清洗、洗脫四個步驟，純化后的核酸被自動轉(zhuǎn)移至擴(kuò)增檢測區(qū)進(jìn)行實(shí)時熒光定量PCR步驟，根據(jù)熒光曲線，判斷檢測結(jié)果。產(chǎn)品近似立方體，長寬高約為30cm，系統(tǒng)整體質(zhì)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(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主要功能為全自動磁珠法核酸提取和多重實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增檢測，經(jīng)優(yōu)化后可在1小時內(nèi)完成“樣本輸入—結(jié)果輸出”全過程，最多可進(jìn)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(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)該成果提供一種病原體現(xiàn)場快速檢測系統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)，上層結(jié)構(gòu)包含上層底板，水平軸控制組件和豎直軸控制組件，下層結(jié)構(gòu)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(tǒng)中，通過PC端設(shè)計的軟件控制系統(tǒng)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(tǒng)操作簡單，安全，并且檢測結(jié)果以報告的形式直觀展現(xiàn)。市場前景本產(chǎn)品樣機(jī)在江蘇疾控中心和浙江疾控中心進(jìn)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(tǒng)檢測結(jié)果與手工核酸提取+商用熒光定量PCR儀（Roche LightCycler96）檢測結(jié)果相當(dāng)（Ct值）。本產(chǎn)品正用于非典型性肺炎新冠病毒快速檢測研究。