科学研究
科研概况

学院办学实力雄厚,科研条件先进,实验室面积达3000余平方米。近年来,科研成果丰硕。2016年,李卓玉教授团队完成的“大肠癌治疗靶点GRP78的发现及其靶向药物的研究”获得山西省科学技术奖一等奖;张建珍教授团队完成的“重要农业害虫分子毒理学与几丁质代谢研究”获得山西省科学技术奖二等奖。2017年,付月君教授团队完成的“蝎神经毒素的活性分析及应用”和谢映平教授团队参与完成的“果树桃小食心虫监测和绿色防控新技术研究与应用”获得山西省科学技术奖二等奖。2017年,张建珍教授申报的“重要农业害虫RNA干扰效率差异机制研究”项目获得国家自然科学基金重点项目立项。一院三所2018年度共获得国家自然科学基金项目21项、2019年度获得国家自然科学基金项目9项。

一、 生物学学科主要科研工作亮点:

(1)谷糠源活性分子FMBP及BPIS的抗肿瘤药物研发

谷糠是谷子加工过程中得到的副产品。国内外关于谷糠活性分子抗肿瘤功能方面的研究几乎无报道。李卓玉教授团队在国内外首次发现谷糠提取液中含有具抗肿瘤活性的功能分子,并且通过生物化学手段,从谷糠中纯化获得了两种抗肿瘤活性分子,分别为:谷糠过氧化物酶蛋白FMBP、谷糠结合态多酚BPIS。2017年,李卓玉教授团队获得了山西省科学技术奖(自然科学类)一等奖,实现了我校生命科学获省级科技一等奖零的突破。

(2)山西省“1331工程”山西特色生物资源与健康产业协同创新中心成立

由本学科主持的山西特色生物资源与健康产业协同创新中心自2017年获批以来,在搭建学科发展平台、服务社会方面做出重要贡献。本协同中心设4个分研究(发)中心:重大疾病致病分子机制与分子标志物研究中心、山西特色小杂粮功能分子研发中心、山西道地药材健康产品研发中心、山西特色生物资源功能性食品研发中心。同时,协同5家国内单位(中国疾病预防控制中心传染病预防控制国家重点实验室、山西省人民医院、山西省疾病预防控制中心、山西振东道地中药材开发有限公司、山西华卫药业有限公司)。本协同中心瞄准国家要显著扩大健康产业规模的重大需求(疾病早期诊断防治、天然药物和大众保健),以山西特色生物资源与健康产业为切入点,以生命科学、药学、医学、食品科学交叉领域的重大科学问题为主攻方向,协同国内生物医药研发优势力量,结合山西区域特色资源,开展创新性研究,服务地方经济。2019年3月,本学科完成了山西省“1331”工程山西特色生物资源与健康产业协同创新中心的中期考核工作。目前,本协同中心已在罕见遗传病基因组学大数据云存储计算与解读平台搭建、山西特色杂粮和农产品生物活性分子筛选、山西道地药材健康产品研发和山西特色生物资源功能性食品研的研发方面取得一系列成果,本中心已连续3年召开了学术年会,邀请本学科领域的专家和优秀青年教师和研究生作学术报告。

(3)“产学研”结合的专业建设模式成果显著

我院先后与20余家山西地方医药和食品企业建立合作关系:杏花村汾酒厂股份有限公司、九牛牧业、汾酒集团、双合成食品有限公司、亚宝药业、天下谷绿色食品公司、国信凯尔生物公司、维乐生物乳制品公司、夏普赛尔、水塔陈醋、汉波公司、吉祥斋食品公司、晋利糖果厂、山西千汇药业有限公司、山西创隆制药有限公司、太原卫华药业有限公司等。2019年12月,由山西大学、山西杏花村汾酒集团有限责任公司、汾阳市共建的山西大学杏花村学院、山西酿造产业研究院正式揭牌,该学院力争建成具有一定影响力的酿造人才聚集高地、中国白酒高端人才的培养摇篮。

(4)在植物生理与功能研究中取得进展

植物学科继2018获批“特色植物资源研究与利用山西省重点实验室”后,又取得了一系列重要研究进展,多篇研究论文以封面文章形式发表在国际著名期刊。李卓玉教授课题组对植物源抗癌成分单宁酸的分子靶点及作用机制进行了深入研究。利用单宁酸功能化磁性纳米颗粒进行靶点垂钓,鉴定出单宁酸在结肠癌细胞中的靶点蛋白为肿瘤糖酵解途径的关键限速酶丙酮酸激酶PKM2;同时在细胞水平深入探究了单宁酸与PKM2相互作用的方式和结合位点,阐明了其发挥抗结肠癌效应的作用机制,为单宁酸在抗肿瘤功能方面的研发应用提供理论依据。该研究成果作为封面文章发表在2018年第9期的SCI一区期刊Food & Function上。我院新引进的植物学科青年教师张犇教授,最新成果发表于植物领域国际权威期刊Plant Physiology。在这篇文章中,在SNARE蛋白SYP121上发现了除F9以外的第二个影响SEC11结合的位点R20R21;R20R21位点与SEC11蛋白N端结合;与突变F9位点相比,突变R20R21位点阻止了SYP121相关的囊泡转运,但不影响SYP121对钾离子通道的调控。在植物表型层面,突变F9位点在短期内加速植物生长但严重影响植物细胞中钾离子及可溶性成分积累,而突变R20R21位点则在短期内促进植物生长同时对钾离子及可溶性成分水平影响较小。这一研究,推进了对植物中SEC11-SYP121相互作用生理意义的认识,也有助于未来围绕该蛋白与SNARE蛋白系统开展作物遗传改良工作(Plant Physiology,2019. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.18.01315)。裴雁曦教授课题组青年教师刘旦梅副教授对番茄半胱氨酸合成过程中的关键酶类O-乙酰丝氨酸 (硫醇) 裂解酶 (OASTL) 家族成员进行了系统鉴定和功能分析。利用系统进化、酵母双杂交、蛋白质原核表达以及酶活分析对番茄OASTL家族成员的催化活性进行了探究与分类;同时在细胞水平探索了番茄OASTL家族成员的胞内区室化分布。发现了OASTL蛋白新的亚细胞定位方式以及在转录调控上的新功能,为未来植物中OASTL蛋白生理功能的深入研究,以及番茄中硫代谢途径的进一步解析奠定重要基础。该研究成果以封面文章形式发表在植物领域著名期刊Plant Molecular Biology 的2019年第1期(Plant Mol Biol, 2019, 99:123-134)。

(5)应用生物学研究所围绕国际合作项目和RNAi重点项目,在SCI 2区以上TOP期刊发表7篇原创性论文,参与编著Book Chapter两部。与该所引进山西省百人计划专家华南师范大学李胜教授合作,在国际著名期刊Molecular Biology and Evolution(SCI一区,IF=14.797)揭示了节肢动物和线形动物胆固醇从头合成通路基因大规模丢失现象以及埃迪卡拉纪地质环境对CBP多次丢失的驱动作用以及胆固醇多重利用对脊椎动物CBP保持的促进作用,促进了项目进展和国内交流合作,增强了该所在国内外的学术影响力。

二、 食品科学与工程学科主要科研工作亮点:

(1) 食品保鲜机制研究

运用生物学技术研究鲜食葡萄的保鲜机制,发现果实内部的生物学应答过程在采后贮藏期间发挥了重要作用,基因转录应答、细胞生化过程改变是抑制果实生理衰老、增强抗病能力的基础。制备的葡萄果皮提取物,用于叶菜保鲜取得明显效果。

(2)特色资源的开发利用

以我省特色资源为原料,结合地方经济发展需求,开展功能性食品的研发。在葡萄色素、藜麦、菊芋多糖、南瓜籽多肽等功能因子的提取与开发利用方面取得一定成果。与山西省农科院谷子研究所、太原双合成食品有限公司、九牛私家牧业有限公司等合作,开展功能食品开发研究。如仪慧兰教授团队,研制了添加藜麦浆和葡萄果皮色素的酸奶;以小米为主要成分的功能性杂粮早餐粉。

(3)功能食品研发与专利转化

在食品新工艺开发和功能食品研发方面取得了丰硕的成果,完成多项成果的转化推广,包括厦普赛尔黄梨多糖提取及产品研发、沙棘核桃乳和核桃原浆生产方法等均成功转化并已实现产业化。

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