微生物代谢产物研究中心简介
微生物代谢产物研究中心以微生物代谢产物资源库与发酵技术平台为依托,开展微生物功能性代谢产物研究与产品开发、微生物农药、微生物肥料、土壤微生物及土壤改良技术等相关研究。中心拥有研发人员20人,其中博士3人,在读博士2人,硕士10人,在读硕士2人。中心研发的混合核苷产品成功实现产业化,实现销售收入累计近2亿元,取得了良好的经济效益和社会效益。该项目被评为“十五”期间陕西省产学研优秀项目。
一、微生物代谢产物资源库
具备保藏菌种10000株、代谢产物30000份的能力;配备全自动微生物鉴定系统、PCR、酶标仪、高速冷冻离心机、冷冻干燥机、大通量安全通风橱、旋转蒸发仪、半制备高效液相色谱仪等相应设备,具备菌株分子鉴定、发酵产物的分离、萃取、制备以及活性产物高通量筛选的条件。
中心现保藏菌株8000余株,代谢产物17000余份,欢迎相关单位合作开发。
图1 微生物代谢产物资源库建设技术路线
二、微生物功能性代谢产物研究与产品开发
从事微生物功能性代谢产物产业化开发及应用研究,包括新型生物防腐剂、微生物多糖、酶制剂等发酵调控、生产工艺开发以及过程机理研究;开展微生物生理和代谢工程研究,提高代谢产物生产水平;开展水果保鲜、食品防腐应用研究,提供应用工艺技术指导。
目前已获得具有自主知识产权的新型生物防腐剂乳链菌肽、那他霉素以及微生物多糖普鲁兰多糖和右旋糖苷等生产菌株及配套生产技术。
三、土壤微生物研究
土壤微生物研究及生态制剂研制,主要针对滥用化肥造成的土壤质量退化、复耕土壤土肥资源利用效率低下、以及人为因素引起的农田污染等问题,开展包括土壤微生物间相互作用研究、微生物与养分转化关系研究、生物有机肥载体研究和农田土壤污染修复等方向的研究。目前已获得一系列解磷、解钾、固氮、杀虫抗虫、土传病害拮抗等生态制剂。
四、微生物农药研究
利用微生物或其代谢产物来防治危害农作物生长的病害,开展新型农用抗生素研制和活体微生物菌剂研究。课题组以中心代谢产物资源库为依托,对微生物代谢产物中抑菌活性成分进行分离,确定其结构,并进一步研究有效成分的理化性质,以获得新型活性化合物,为开发新型农用抗生素提供依据。对有价值的新型抗生素的作用机理进行研究,提高抗生素的使用效果,为科学用药提供依据。开展活体微生物菌剂相关研究。针对陕西地方特色农作物及其病害特征,开展农作物病害的生物防治技术的应用研究。
五、微生物组生物信息分析研究平台
陕西省微生物研究所微生物组生物信息分析研究平台成立于2017年年底,是以研究包括真细菌、真菌、古细菌、病毒等微生物群落结构丰度变化规律和环境互作为主的开放性科研平台。平台拥有高性能服务器1台,并已配置QIIME、Mothur、Usearch 、Parallel-META3等相关微生物群落主流分析流程。自成立以来已为各科研课题组和单位提供相关群落分析项目6项,累积分析样本约200个,实现数据分析规模超10G。平台已实现了从原始数据分析统计到生物学结果个性化多维展示的全部流程。
图2 微生物组生信平台软硬件基础与相关分析流程展示