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Sanghuangporus vaninii多糖对人体健康意义重大，但多糖合成机制不明。研究人员构建SvPgi干扰转化系统，发现干扰其表达可提高菌丝及胞外多糖含量。该研究为高产多糖菌株工程提供靶点，助力真菌多糖合成研究。
在传统中医药的璀璨星河中，
Sanghuang（桑黄）宛如一颗闪耀的明珠，被人们珍视了两千多年。它既是备受青睐的滋补佳品，又是疗效显著的药用瑰宝，在古代医药典籍如《神农本草经》和《本草纲目》中都留下了记载。如今，桑黄家族中的
Sanghuangporus vaninii（瓦尼桑黄）脱颖而出，成为市场的宠儿，因其具备袋栽或段木栽培的优势，在桑黄应用市场占据重要份额。
S. vaninii富含多种生物活性化合物，其中多糖的地位举足轻重。这些多糖不仅参与细胞壁的构建，还展现出免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗菌和抗炎等强大功效，在医药研发领域潜力无限。然而，目前S. vaninii多糖（SVP）的生产主要依赖成熟子实体，其生长周期漫长，需 1 - 3 年，且极易受环境因素影响，难以满足日益增长的市场需求。虽然液体发酵技术带来了新希望，但优化发酵参数仍面临诸多挑战，如原材料限制和环境不稳定等。
在此背景下，为深入探索SVP的合成奥秘，北京创新农业研究系统创新联盟支持下的研究人员开展了一项关键研究。他们聚焦于多糖合成过程中的关键酶 —— 磷酸葡萄糖异构酶（PGI），旨在揭示PGI在S. vaninii多糖代谢中的潜在作用，为代谢工程提供新靶点。该研究成果发表在《Food Chemistry: Molecular Sciences》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过转录组数据分析，成功克隆出SvPgi基因，并对其进行生物信息学分析。然后，构建 RNA 干扰（RNAi）载体，利用农杆菌介导法转化S. vaninii菌株。之后，采用定量逆转录聚合酶链反应（qRT - PCR）检测基因表达水平，运用酚 - 硫酸法测定多糖含量，借助液相色谱分析单糖组成，还通过添加特定试剂观察菌株对细胞壁合成抑制剂的反应等。
在研究结果方面：
- 基因克隆与分析：SvPgi基因序列长 1829bp，cDNA 序列为 1659bp，编码 552 个氨基酸的蛋白质，定位于细胞质。系统发育分析表明，S. vaninii的PGI在进化上较为保守。
- 基因沉默影响生长与细胞壁：构建 RNAi - SvPgi载体转化野生型（WT）菌株后，筛选出干扰效率较高的菌株。研究发现，SvPgi基因沉默显著抑制菌丝生长，降低生物量。同时，细胞内葡萄糖 - 6 - 磷酸（G - 6 - P）含量上升，果糖 - 6 - 磷酸（F - 6 - P）含量下降。此外，干扰SvPgi表达改变了细胞壁组成，使菌株对细胞壁合成抑制剂的敏感性发生变化。
- 基因沉默促进多糖合成：SvPgi基因沉默后，胞内多糖（IPS）和胞外多糖（EPS）含量显著增加。单糖组成分析显示，IPS和EPS中的单糖含量和种类发生改变。
- 抗氧化能力增强：与 WT 菌株相比，RNAi - SvPgi菌株的多糖抗氧化活性显著增强，对羟基自由基、超氧阴离子自由基和 DPPH 自由基的清除能力均有所提高。
- 代谢途径基因表达变化：干扰SvPgi导致多糖代谢途径中相关基因表达改变，FPK表达下调，PGM、UGPG等基因表达上调，影响了多糖合成前体物质的积累。
研究结论和讨论部分指出，干扰SvPgi基因表达虽抑制菌丝生长、改变细胞壁组成，但却大幅提升了EPS和IPS含量，为构建高产S. vaninii多糖菌株提供了有效策略。同时，该研究揭示了SvPgi在多糖代谢中的关键作用，为深入理解真菌多糖合成机制奠定了基础，有望推动其他相关关键酶的研究，为未来真菌多糖的开发利用开辟新道路 。
