近日，我校生命科学学院郭新勇副教授团队在灵芝（Ganoderma lucidum）栽培方式与生长阶段对活性成分积累及抗氧化能力影响研究方面取得新进展。相关研究成果以"Effects of cultivation methods and growth stages on bioactive compound profiles and antioxidant capacity in Ganoderma lucidum: a comparative analysis of normal versus antler-shaped fruiting bodies"为题发表于国际期刊 Food Chemistry: X（中科院一区Top，影响因子IF=9.2）。

灵芝作为药食两用大型真菌，富含多糖、三萜等活性成分，具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、保肝等药理功效，在功能性食品产业中应用广泛。人工规模化栽培中，二氧化碳浓度升高会显著影响子实体分化发育，常诱导形成鹿角形形态异常个体（AGL），其生长动力学和生物量积累模式与常规栽培子实体存在明显差异。然而，不同栽培形态下灵芝酚酸、黄酮等活性成分的积累动态及其与抗氧化能力阶段性差异的内在机制尚未阐明，制约了灵芝标准化、高品质栽培与精深加工产业的发展。

针对这一问题，研究团队以常规通风栽培（CK）和0.5% CO₂胁迫诱导的鹿角形栽培（AGL）两种灵芝为对象，在生长第7天、20天、40天三个关键阶段取样，综合运用体外抗氧化能力评价、广泛靶向代谢组学、加权基因共表达网络分析（WGCNA）、网络药理学及分子对接等技术，系统解析栽培方式与生长阶段对灵芝活性成分及抗氧化品质的影响规律。

图 1：CK和AGL在三个时间点（第7天、第20天和第40天）的表型及生理特征

研究发现，0.5% CO₂胁迫可诱导形成鹿角形灵芝并抑制生物量积累，AGL在早期表现出较高的抗氧化能力，而常规栽培子实体在成熟阶段积累更多酚酸和黄酮，整体抗氧化活性更强。广泛靶向代谢组学共鉴定出867种代谢物，涵盖氨基酸及衍生物、脂质、生物碱、黄酮、酚酸等12大类。WGCNA分析筛选出褐色和绿色模块为调控抗氧化品质的关键代谢簇，其中褐色模块富含具有多羟基结构的酚酸和黄酮类物质，是灵芝抗氧化能力差异的重要物质基础。网络药理学与分子对接进一步表明，酚酸和黄酮类成分通过作用于PTGS2、PPARG、EGFR等核心靶点，协同调控NF-κB、PI3K-Akt、MAPK、HIF-1及p53等信号通路发挥抗氧化作用，且特征单体与靶蛋白均表现出稳定的结合能力。

该研究从活性成分积累、抗氧化能力及分子作用机制等层面，系统揭示了栽培方式与生长阶段对灵芝品质形成的影响规律，回答了"何种栽培方式更有利于活性成分积累、关键物质如何发挥作用"等实际问题。研究结果表明，常规通风栽培、避免长期高CO₂胁迫更有利于生产高抗氧化品质的灵芝，为灵芝标准化、表型导向的精准栽培及天然抗氧化食品配料开发提供了理论支撑，对推动新疆特色食药用菌资源高值化利用具有积极意义。

图 2：核心代谢物与核心靶点的分子对接分析的三维与二维展示

石河子大学生命科学学院郭新勇副教授和石河子大学医学院张丽副教授为论文共同通讯作者。石河子大学生命科学学院2024级硕士研究生夏涌涛、倪睿为论文共同第一作者。该研究得到兵团重点领域科技攻关计划（2024AB026）和兵团科技成果转化计划（2025YD020）等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.104576

（通讯员：汤界世   编审：孙辉、远方   终审：谢全亮）