华南农业大学吴鸿教授团队发表Nature Communications高被引论文、在顶级期刊(IF=14.1)再获重要进展

2026年2月9日，华南农业大学药用植物研究中心吴鸿教授团队在国际权威期刊《Advanced Science》（中科院一区Top期刊，影响因子14.1）在线发表了一项重要研究成果，题为“Bacteria and Fungi Synergistically Reprogram Flavonoid Metabolites in the Pericarp of Citrus Reticulata ‘Chachi’ During Storage”。该研究聚焦于广陈皮——这一广东最具代表性的道地药材，在其传统“陈久者良”理念背后的科学机制上取得了突破性进展。

研究团队综合运用微生物组与代谢组的大数据分析，并辅以微生物发酵及酵母表达体系的功能验证，首次揭示了真菌（Aspergillus）与细菌（Bacillus）之间跨界协同作用如何通过两步酶促反应，将川陈皮素（Nobiletin）高效转化为橘皮素（Tangeretin）。这一发现不仅从微生态学角度为“陈久者良”的古老经验提供了现代科学解释，也为中药材陈化过程的精准调控开辟了全新路径。

这项成果是该团队近年来围绕新会陈皮道地性形成机制持续深耕的又一里程碑。新会陈皮之所以被视为道地药材，离不开“新会种zhǒng、新会种zhòng、新会陈”这三重保障。其中，“新会种zhǒng”指的是其唯一基原植物茶枝柑。早在2024年5月11日，该团队就在《Nature Communications》（中科院一区Top期刊，影响因子15.7，高被引论文）上公布了茶枝柑的高精度基因组图谱。通过与其他柑橘类植物比较，他们发现茶枝柑中多甲氧基黄酮（PMFs）合成关键酶OMT基因家族显著扩张，并首次构建出7-甲氧基黄酮的完整合成通路，从而在遗传层面阐明了茶枝柑为何能积累更丰富的活性成分。

而“新会种zhòng”则与其独特的种植环境密不可分。新会地处三江交汇之地，咸淡水交互冲积形成的特殊土壤，造就了茶枝柑不可复制的药用品质。2023年3月28日，团队在《Microbiome》（中科院一区Top期刊，影响因子13.8，高被引论文）发表的研究进一步揭示：新会土壤中的高盐环境及其富集的耐盐微生物，是驱动广陈皮中单萜类活性成分高效合成的关键因素，从生物学角度印证了中药材“逆境出品质”的传统认知。

至于“新会陈”，即药材需经长期陈化方显其效，历来被视为中药炮制中的精髓之一。然而，陈化过程中活性成分如何动态演变，其内在机制长期处于“黑箱”状态。此次发表于《Advanced Science》的研究，正是对这一千年谜题的系统性破解。团队不仅绘制了广陈皮在整个陈化周期中代谢物与微生物群落的动态互作图谱，更深入解析了“真菌介导去甲基化—细菌介导还原”这一跨界协同的代谢重塑路径。研究明确指出，陈皮品质的提升并非源于简单的物理或化学变化，而是特定微生物群落在时间维度上精密协作的结果。

这一系列工作不仅为理解中药材“陈化”提供了坚实的分子生物学证据，也为未来利用合成微生物组技术定向调控陈皮品质、加速优质药材生产乃至实现活性成分的高效生物合成奠定了理论基础。本论文由吴鸿教授担任通讯作者，共同第一作者包括已出站博士后苏建睦、博士毕业生张思胜、硕士毕业生梁丽娣与白海怡，以及华南农业大学生命科学学院白玫教授；孙峪教授和梁祥修教授亦参与了部分研究工作。