報告內(nèi)容

生物磁效應(yīng)強(qiáng)化發(fā)酵代謝產(chǎn)物的合成

本研究系統(tǒng)探討了低頻交變磁場對工業(yè)微生物合成次級代謝產(chǎn)物的強(qiáng)化作用及其機(jī)制。研究以4 類工業(yè)微生物為對象：（1）在三孢布拉霉中，0.5 mT磁場處理顯著提高了番茄紅素產(chǎn)量。機(jī)理分析表明，磁場誘導(dǎo)了細(xì)胞內(nèi)活性氧水平升高，改變了細(xì)胞膜的通透性與超微結(jié)構(gòu)，并同步上調(diào)了抗氧化酶（如超氧化物歧化酶和過氧化氫酶）及番茄紅素合成途徑關(guān)鍵基因的表達(dá)；（2）在黑曲霉中，證實了低頻磁場輔助生產(chǎn)酸性蛋白酶的可行性，轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析表明其與糖代謝、催化活性及三磷酸腺苷合成相關(guān)基因的上調(diào)有關(guān)；（3）在解脂耶氏酵母中，磁場處理提升了赤蘚糖醇產(chǎn)量。其體內(nèi)的MagR同源蛋白（鐵硫簇組裝蛋白IscA）表達(dá)上調(diào)，且代謝調(diào)控在發(fā)酵前期（促進(jìn)糖酵解）和后期（促進(jìn)磷酸戊糖途徑）呈現(xiàn)時序性差異；（4）在貝萊斯芽孢桿菌中，磁場同樣改變了細(xì)胞膜形態(tài)，并顯著上調(diào)了與跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、氨基酸代謝和氧化還原酶活性相關(guān)的基因。本研究揭示了低頻交變磁場可通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激、改變細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能，進(jìn)而調(diào)控微生物的中心碳代謝流與特定產(chǎn)物合成途徑。MagR或其同源蛋白是關(guān)鍵的磁場響應(yīng)元件。并提出3 個方向進(jìn)行了展望：深入探究MagR與隱花色素的光磁耦合分子機(jī)制；構(gòu)建基于MagR的磁響應(yīng)模式微生物細(xì)胞工廠；以及開發(fā)集成化的磁場智能調(diào)控發(fā)酵裝置，為工業(yè)發(fā)酵的精準(zhǔn)調(diào)控與增效提供新策略。

專家介紹

劉金龍 教授

河北科技大學(xué)食品與生物學(xué)院 副院長

劉金龍，博士，教授，碩士生導(dǎo)師。現(xiàn)任河北科技大學(xué)食品與生物學(xué)院副院長、河北省發(fā)酵技術(shù)創(chuàng)新中心主任、河北省農(nóng)業(yè)創(chuàng)新驛站首席專家。主要研究領(lǐng)域有：微生物生長代謝的磁響應(yīng)機(jī)制、發(fā)酵過程工程優(yōu)化，以及飼用微生態(tài)制劑開發(fā)等。近年來主持和參與中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金、國家自然科學(xué)基金等國家、省級科研項目10余項，主持技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務(wù)等橫向課題10余項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，排名第一獲得河北省科技進(jìn)步獎三等獎1 項，河北省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎2 項，此外，獲河北省食品工業(yè)協(xié)會科技成果一等獎、二等獎、三等獎各1 項。

實習(xí)編輯：王曉燕；編輯：閻一鳴；責(zé)編：張睿梅

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、 重慶三峽科技大學(xué) 、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)、 中國-匈牙利食品科學(xué)“一帶一路”聯(lián)合實驗室（籌）、 普洱學(xué)院 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級，由北京食品科學(xué)研究院、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省食品行業(yè)協(xié)會、安徽大學(xué)、合肥大學(xué)、合肥師范學(xué)院、北京工商大學(xué)、中國科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學(xué)院、皖西學(xué)院、黃山學(xué)院、滁州學(xué)院、蚌埠學(xué)院共同主辦的“第六屆食品科學(xué)與人類健康國際研討會”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到）在中國 安徽 合肥召開。

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