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    杨焱:20年潜心食药用真菌科研创新


    【发布日期】:2019-08-16  【来源】:上海三农
    【核心提示】:杨焱,上海市农业科学院食用菌所二级研究员,博士生导师,上海市第十一次党代会代表,中国食用菌协会药用真菌委员会委员、中国农学会食用菌分会理事、上海市女科学家联谊会理事;现任上海市农业科学院食用菌研究所加工室主任。
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    杨焱
           【人物档案】
           杨焱,上海市农业科学院食用菌所二级研究员,博士生导师,上海市第十一次党代会代表,中国食用菌协会药用真菌委员会委员、中国农学会食用菌分会理事、上海市女科学家联谊会理事;现任上海市农业科学院食用菌研究所加工室主任。1970年出生于新疆乌鲁木齐,1992年毕业于南京农业大学,2007年于江南大学获食品科学博士学位,2007~2008年于德国柏林自由大学做访问学者。2012年入选上海市闵行区领军人才,2016年入选上海市农业领军人才,2018年入选上海市领军人才。2017年主持获得上海市科技进步一等奖1项,2009年主持获得上海市技术发明三等奖1项;参与获得中华神农科技二等奖1项、上海市科技进步奖3项;在国内外学术刊物发表论文210多篇,获授权国家发明专利28项,获批5项国家食健字号功能食品。
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    杨焱和团队科研人员一同讨论项目
           【故事】
           为什么会选择从事食药用菌领域的科学研究?从小就崇拜居里夫人的她一心想从事与科研相关的工作。1997年,她离开江苏省微生物研究所来到上海市农业科学院食用菌研究所。从事研究20多年来,随着对这个行业逐渐深入的了解,杨焱坦言,自己已越来越热爱这个领域。“感兴趣的点不断出现,想研究的内容也越来越多,渴望有新的突破,时常感到时间不够用。”
           正是这样的热忱,让她带领着食用菌研究所加工技术与发酵工程研究室不断取得科研突破,近年来在灵芝、猴头菌、灰树花、桑黄、蛹虫草、鸡腿菇等食药用真菌的基础研究和应用开发方面收获了多项重大科研成果,同时还积累了丰厚的相关知识产权,共获授权发明专利35项;认定灵芝新品种5个、猴头菌新品种2个;开发出获得国家食健字号批文的保健食品6个;发表学术论文216篇(其中SCI收录72篇)。
           历时12年的研究
           为桑黄揭开神秘面纱
           和杨焱初次约见,是在她的办公室。炎炎夏日,她办公桌上的养生壶内滚着热茶,蒸腾起阵阵水雾。“这是桑黄,是我们近几年研究的珍稀药用真菌品种,它富含多种活性成分,能够提高免疫力、降血糖、抗肿瘤、抗氧化,还可以防治很多疾病。”就这样,在朦胧的水汽中,杨焱开始讲述她与桑黄的“不解之缘”。
           初入农科院工作不到两年,杨焱就因所在团队研发的功能性食品被企业认可,随着研发团队一起进入了农科院与企业合作的公司做市场推广。短短三年的企业工作经验让她感到科研的重要性。“要知其然更要知其所以然,这样生产的产品才能被市场认可。”为了做好对产品更精细、深入的研究,杨焱选择回到农科院攻读在职博士。在她读博期间,她的同事从安徽大别山地区带回了桑黄的子实体。那是她第一次接触桑黄,当时我国并没有对桑黄的系统研究。通过查阅国际上各种相关文献,杨焱开始察觉,眼前的真菌在我国大健康领域有着无限的潜力。
           对桑黄的关注,引发了杨焱博士毕业论文的选题,即围绕桑黄的活性成分之一的多糖进行系统研究。通过4年的科学研究,杨焱分离出桑黄子实体中5种不同结构的活性均一多糖,并研究发现桑黄多糖不仅能提高人体免疫力同时还具有抑制肿瘤的作用。除多糖外,她还研究了桑黄中的次级代谢活性产物,发现桑黄黄酮有很高的含量,且发挥着显著的抗氧化活性。由于桑黄栽培的难度较大,子实体产量较低,杨焱带领团队对桑黄菌种的发酵培养技术进行研究,经过反复的探索和试验,终于取得桑黄液体发酵高产黄酮的突破。2007年,她与食用菌所栽培团队的专家合作,受企业委托在福建永春县多个林场建示范基地,开启了桑黄的栽培试验。在他们的努力下,不仅栽培取得了成功,还首次实现了袋料栽培替代传统的椴木栽培,这一方法更环保,同时还能大大缩短栽培周期和生产成本。
           2011年,基于前期的科学研究积累,杨焱所在团队成功申请到国家十二五科技支撑项目的课题,并依托该项目,对桑黄子实体与菌丝体的有效成分进行了系统的比较。“我们在研究中发现,菌丝体和子实体相比,多糖含量差别不大,但另一重要的活性成分黄酮则更多富集于生长后的子实体中。”有了这样的研究成果,杨焱放弃了单纯使用菌丝体的想法。通过前期对桑黄不同阶段各类活性代谢物的深入研究发现菌种对其活性产物有较大的影响,2015年开始,杨焱将研究重点放在了桑黄新品种的选育上,进一步提高栽培子实体中有效活性代谢物的含量。2018年,杨焱团队选育的高产活性代谢物的优质桑黄菌株已栽培成功,其黄酮和多糖的含量均高于初发菌株20%以上。
           通过研究,他们发现桑黄中有效成分多为脂溶性物质,也就是说单纯的水煮并不能将这些有效成分充分利用,就想到了先对桑黄脂溶物进行提取,再将提取后的脂溶物与剩余的物质一同入茶,这样消费者购买后,只需水煮就能获得其所有的活性成分,目前他们团队已开发出了桑黄虫草茶等深加工产品,该发明专利也以100万元成功进行了技术转让。
           建立活性多糖高效制备和精准定量技术
           提高生产效益
           我国食药用真菌和药用植物种植量占全球75%,但深加工率低,还处在产业链的低端。杨焱很早就意识到,在功能食品蓬勃发展的进程中,还存在许多需要解决的科学问题和技术瓶颈,尤其是真菌类活性多糖还缺乏构效关系的系统理论研究、高效的制备技术和精准质控技术,难以满足多糖类功能食品的进一步开发要求。
           “过去我们知道食药用真菌中主要的活性成分是多糖,但并没有深入去研究,不同真菌所含的多糖具有哪些不同功效尚不清楚,如果我们可以搞清其中的关系,就能更有针对性地对其开发利用,定向研发功能食品。”经过数十载的科研攻关,杨焱带领科研团队对30多种食药用菌多糖的构效关系进行了系统研究,阐明了其功效作用的结构基础,为定向功能开发提供了重要的理论支撑。
           基于多糖构效的研究基础,杨焱带领团队创建了HPSEC和HPAEC并联指纹图谱分析技术体系,不同来源的多糖通过检测得到快速筛选,对原料品质进行鉴定,实现了多糖原料的有效鉴别和稳定性的控制,保障产品质量。突破了多糖含量测定中复杂基质干扰的技术难题,实现多糖的精准检测。团队发明的超微破碎提取技术、超滤分离及脱色技术将食药用菌多糖得率提高了60%以上,纯度提高40%,活性提高50%以上,不仅可以大大提高原料的综合利用率,释放出更多有效的多糖,也能有效地降低提取成本。
           这一“天然活性多糖质效控制关键技术与产业化应用”项目在2017年获得了上海市科技进步一等奖。目前,通过该技术筛选的多糖高产菌株已推广应用到全国11个省市,建立了加工专用型优良品种栽培基地,获得了高产多糖的优质深加工原料,促进了产业升级。以猴头菌为例,优选出的高产多糖猴头菇品种,比亲本猴头菌多糖含量提高20%以上,大大提高了以此为原料的一系列产品功效。
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    杨焱参加国际会议
           【对话】
           问:“这20多年来,您时常在同一时期承担多个项目研究,可以说科研工作占用了您大量的时间,您如何在家庭与事业间取得平衡?”
           杨焱:“在工作时提高效率,克服、战胜惰性,合理分配时间和精力、做好计划、设定合理明确的目标和完成时间表。这样一来就能有更多家庭时间,能够陪伴孩子成长。在孩子的教育上,我也花费了很多精力去思考怎样做个称职的母亲,也指导他做过青少年科技创新课题研究。我觉得,事业心可以让你和你的另一半有更多共同语言,可以促进双方共同进步。而家庭,特别是母亲这个角色会成为你遇到困难时支撑你走下去的最强大内动力。”
           问:“您带领团队屡屡获奖,有什么心得分享吗?”
           杨焱:“我觉得团队协作很重要,每一个奖的背后都有全体队员的付出和汗水。科研成果的产出不是一朝一夕,也不是凭一己之力就能完成的,需要队员之间相互支持补位。所以除了鼓励、培养年轻科研人员申请项目写论文外,我也会组织一些文体活动,增强团队凝聚力。我们的团队协作能力很好,去年还被授予上海市工人先锋号,今年获得农委系统优秀青年团队,我为这个团队感到骄傲。”
           问:“您下一阶段的工作目标是什么?”
           杨焱:“首先是做好团队建设,培养青年科技人才成长。目前我们团队已有很多优秀的青年人才,未来是他们的,希望在我们这一代退出舞台前能够培养更多科技创新人才接棒研究项目。另外,对桑黄的研究我还在继续,目前桑黄因为在我国民间人群服用时长不满20年,还没进入我国保健食品原料目录,还不能用于商业开发更多产品。但我相信这个药用价值极高的珍稀真菌最终会获国家认可,只是目前桑黄生产成本很高,一公斤干制品售价可达4000元。希望在我们的努力下能够突破更多技术壁垒,降低桑黄的生产成本,让桑黄也能像灵芝一样,变得亲民,同时开发出更多产品,让老百姓受惠。我对食药用真菌研究上还有很多感兴趣的新方向,渴望去突破,实现技术创新,希望我们的科研成果能真正为我国大健康保健产业添砖加瓦。”​​​
     

     
    关键词: 食药真菌 桑黄
     
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