第三届未来食品科技创新国际研讨会-刘金龙教授：生物磁效应强化发酵代谢产物的合成

报告内容

生物磁效应强化发酵代谢产物的合成

本研究系统探讨了低频交变磁场对工业微生物合成次级代谢产物的强化作用及其机制。研究以4 类工业微生物为对象：（1）在三孢布拉霉中，0.5 mT磁场处理显著提高了番茄红素产量。机理分析表明，磁场诱导了细胞内活性氧水平升高，改变了细胞膜的通透性与超微结构，并同步上调了抗氧化酶（如超氧化物歧化酶和过氧化氢酶）及番茄红素合成途径关键基因的表达；（2）在黑曲霉中，证实了低频磁场辅助生产酸性蛋白酶的可行性，转录组学分析表明其与糖代谢、催化活性及三磷酸腺苷合成相关基因的上调有关；（3）在解脂耶氏酵母中，磁场处理提升了赤藓糖醇产量。其体内的MagR同源蛋白（铁硫簇组装蛋白IscA）表达上调，且代谢调控在发酵前期（促进糖酵解）和后期（促进磷酸戊糖途径）呈现时序性差异；（4）在贝莱斯芽孢杆菌中，磁场同样改变了细胞膜形态，并显著上调了与跨膜转运、氨基酸代谢和氧化还原酶活性相关的基因。本研究揭示了低频交变磁场可通过诱导氧化应激、改变细胞膜结构与功能，进而调控微生物的中心碳代谢流与特定产物合成途径。MagR或其同源蛋白是关键的磁场响应元件。并提出3 个方向进行了展望：深入探究MagR与隐花色素的光磁耦合分子机制；构建基于MagR的磁响应模式微生物细胞工厂；以及开发集成化的磁场智能调控发酵装置，为工业发酵的精准调控与增效提供新策略。

专家介绍

刘金龙 教授

河北科技大学食品与生物学院 副院长

刘金龙，博士，教授，硕士生导师。现任河北科技大学食品与生物学院副院长、河北省发酵技术创新中心主任、河北省农业创新驿站首席专家。主要研究领域有：微生物生长代谢的磁响应机制、发酵过程工程优化，以及饲用微生态制剂开发等。近年来主持和参与中央引导地方科技发展资金、国家自然科学基金等国家、省级科研项目10余项，主持技术研发、技术服务等横向课题10余项，发表学术论文50余篇，排名第一获得河北省科技进步奖三等奖1 项，河北省创新创业大赛一等奖2 项，此外，获河北省食品工业协会科技成果一等奖、二等奖、三等奖各1 项。

实习编辑：王晓燕；编辑：阎一鸣；责编：张睿梅

为汇聚全球智慧共探产业变革方向，搭建跨学科、跨国界的协同创新平台，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、 重庆三峡科技大学 、西华大学、成都大学、四川旅游学院、北京联合大学、 中国-匈牙利食品科学“一带一路”联合实验室（筹）、 普洱学院 共同主办 的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”， 将于2026年4月25-26日 （4月24日全天报到） 在中国 重庆召开。

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为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽农业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、安徽省农科院农产品加工研究所、安徽科技学院、皖西学院、黄山学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“第六届食品科学与人类健康国际研讨会”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到）在中国 安徽 合肥召开。

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