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经航天诱变技术改良的蛹虫草,会发生什么变化?

诱变育种 航天诱变 诱变育种
发布:2020-11-06 17:12:46     来源:康能生物

自人类进入太空离开地球以来,航天技术就是各个国家着重发展的重要项目。航天诱变又称空间诱变,是20世纪80年代后期发展起来的新的诱变技术。返回式卫星(或宇宙飞船、航天飞机)和高空气球所能达到的空间环境长期处于微重力状态(10-3-10-6 g)、强辐射、超真空和超洁净等环境条件下,与地面有很大的差异,在这些因素的作用下,可以诱发生物包括各种微生物、植物细胞或器官以及农作物种子等产生生理损伤和遗传变异。

水稻、小麦、棉花、辣椒、番茄等等作物都在航天诱变技术的应用下取得了较好进展,而香菇、木耳、灵芝等食用菌也进行了实验,包括本篇文章中的蛹虫草,在该项技术的应用下,虫草素、腺苷等活性成分均得到提高。

蛹虫草离开地面,进入新的空间环境

2005年8月29日16时45分,第22颗返回式科学与技术试验卫星发射升空,其中携带着3支蛹虫草试管菌种。经过18天的轨道运行,卫星返回舱玉2005年9月16日11时28分在四川省中部着陆。试验中,对比航天育种前后蛹虫草的主要活性成分含量,可发现明显的变化。

论文截图经对比试验,样品A为经航天搭载的蛹虫草菌种,B为未经航天搭载的蛹虫草原始菌种。试验后,通过活性成分提取并测定了虫草素、腺苷、虫草酸、虫草多糖的含量数据,发现航天搭载后的蛹虫草的虫草素含量较普通蛹虫草有大幅度提高,其他成分也有不同程度提高。这说明航天育种是提高蛹虫草等食药用菌活性成分含量的有效途径。

虫草素成分的重要意义

经航天诱变技术培育,我们可以看到其中的虫草素成分显著提高,这也标志着该项技术在蛹虫草栽培中有继续研究的意义。

虫草素,虫草属的标志性成分。上世纪50年代即发现其具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种药理活性;之后的数十年,学术界深入开展了大量对于虫草素的研究;1997年,美国已将虫草素用于三期临床实验,用于治疗急性前B和前T淋巴细胞白血病患者;2017年,中科院王成树教授在Cell子刊Cell Chemical Biology在线发表了关于虫草素的最新研究成果:该项研究完整解析了虫草素在蛹虫草(Cordyceps militaris)中的生物合成机理,同时首次发现蛹虫草能够合成抗癌药物——喷司他丁,该化合物被用来保护所合成虫草素的结构稳定性。

江苏康能生物工程股份有限公司于2009年在扬州市仪征月塘镇建立蛹虫草科研生产基地,专业从事蛹虫草和桑黄研发、培育及深加工的高新技术企业,在技术、装备、工艺水平、产能等多方面均处于行业前列。公司研发团队不断突破,破解了蛹虫草核心有效成分虫草素的合成机理,实现高虫草素含量的蛹虫草定向批量化培育,截至2019年,实现虫草素3.82%含量的蛹虫草量产(实验室中数据更高)。

虫草素不止在科研技术上有所突破,在实际应用中更是逐步发挥其重要作用。2019年,康能生物参与起草的蛹虫草行业标准正式实施,以虫草素含量作为干制蛹虫草质量分级标准。一直以来,康能生物对虫草素的作用机理和功效应用持续深入研究,基于虫草素有着明确的人体免疫修复能力并促使免疫细胞携载组方营养精准到达人体所需部位,提出“虫草素+”的概念,满足多种人群的普遍需求,拓展了虫草素应用场景,将在未来创造新的巨大蓝海市场。

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