猴头菇是我国传统的药食兼用大型真菌。它具有预防、缓解或治疗癌症、抑郁症、糖尿病、高血脂症和神经衰弱等多种疾病的功效。近年来，国内外学者对猴头菇的化学成分分离和活性解析取得了很大进展。目前已经有200多种不同类型的活性成分被分离鉴定。其中，猴头菌素、猴头菌酮类是首次发现的一种具有促进神经生长因子合成作用的化合物，是潜在抗阿尔兹海默症药物，但其在新鲜子实体中的含量仅有。而且蘑菇生长周期长，基因操作困难，限制了蘑菇生产的天然产物生物合成机制研究。本项目拟以米曲霉异源表达的方式，对猴头菌酮类化合物的生物合成途径进行研究，这将有助于理解蘑菇有效成分的生物合成机制，并且建立一套适合于蘑菇基因的异源表达体系，为研究蘑菇生产的具有生物活性化合物提供一个可行的研究方法。 计划融资100万，设立产学研共同实验室，技术放大成熟后将针对国内、国际等业务需求设立全新的合资公司。

项目由东北林业大学生命科学学院教授刘成伟带头，长期从事微生物次生代谢产物的生物合成途径研究和异源生产菌株的构建。近年来开发了一种适合于真菌基因异源表达的米曲霉系统，米曲霉具有剪切和拼接RNA前体的功能，可以直接表达真核生物由来的含有内含子的基因，省去了培养微生物并提取RNA等繁琐步骤，可以快速表达和验证外源基因的功能。以第一作者在国际期刊发表SCI论文共40余篇，参与著书2部。

本项目聚焦于药食两用大型真菌猴头菇生产的次级代谢产物，将对具有促进神经生长因子作用的猴头菌酮类化合物的生物合成路径进行研究，解析大型真菌天然产物“跨簇”生物合成机制，将应用米曲霉作为宿主表达蘑菇的基因，这个方法优于传统的利用大肠杆菌和酵母作为宿主，利用米曲霉异源高效生产此类化合物，为其进一步的药理活性研究打下基础。

目前大型真菌有效成分的利用，主要集中于中草药方面，搭配其他重要成分采用煎熬等方式进行入药。虽有良好的功效，但并不知道其主要功能物质是什么？本项目将针对具有明确功效的化合物，增加产量，将有助于活性物质的利用，对疾病治疗更加有效。 在新冠病毒大流行的背景下，蘑菇的免疫调节功能引起了广泛关注。在寻找除了维持社交距离和接种疫苗以外的免疫疗法和预防措施时，以功能性蘑菇为代表的传统中药材在这份替代品清单中名列前茅，研究表明蘑菇对新冠病毒SARS-CoV-2具有调节和抗炎作用。蘑菇不仅是促进人类健康的优质食物来源，它们所富含的多糖、萜类等天然产物也是潜在的新药宝贵资源。对其功能活性成分的研究具有良好的市场前景。

以功能性保健品形式进入市场，对标江中集团、寿仙谷药业等，计划投入100万元，用于合成有效成分化合物的基因功能鉴定，构建高产抗阿尔兹海默症微生物底盘细胞。产量达到1g/L以上，将有巨大的经济效益。