利用咖啡因(P450诱导剂)与柠檬烯(前体)协同提升多枝灵芝深层发酵三萜类化合物产量

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology 4

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  本研究探讨了以咖啡因作为细胞色素P450 (P450)诱导剂,协同前体柠檬烯,显著提升多枝灵芝深层发酵中三萜类化合物产量的策略。来自未知机构的研究人员通过时序添加两种物质,使三萜产量达对照组的10.4倍,总酚含量亦显著提升,为天然产物高效生产提供了安全可行的诱导方案。

  
药用真菌多枝灵芝(Ganoderma multipileum)是珍贵三萜类化合物的天然来源。本研究创新性地采用食品添加剂咖啡因作为细胞色素P450(P450)诱导剂,探究其对灵芝深层培养中三萜产量及生物量的影响。实验通过在基础培养基中时序添加不同浓度的咖啡因与柠檬烯(limonene)实现精准调控。
当在第6天添加0.4%咖啡因时,第15天的三萜含量达到53.72mg/g干重(DW),是对照组的8.4倍。总多酚含量同步提升至1.96mg/g DW(较对照组增长74%),表明咖啡因的代谢调控作用超越了三萜合成路径。这提示咖啡因作为P450诱导剂,可能通过增强三萜合成酶(triterpenoid synthase)的活性与表达量来促进产物积累。
进一步实验发现,当在第6天联合添加1%(v/v)柠檬烯(作为前体物质)时,三萜与总多酚产量分别跃升至66.60mg/g DW和3.72mg/g DW,达到对照组的10.4倍和3.3倍。这一发现证实:咖啡因诱导合成酶大量表达后,需要充足前体支持生物合成,而外源添加柠檬烯恰好满足了该需求。
本研究的重要意义在于:成功利用食品安全级诱导剂(而非药物诱导剂)实现了三萜类化合物的高效生物制造,为天然药物的绿色生产提供了创新策略。
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