Совершенствование штаммов Cordyceps militaris для оптимизации биосинтеза биоактивных метаболитов: современные достижения и перспективные подходы

Cordyceps militaris — редкий и высоко ценимый лекарственный гриб, привлекающий значительное внимание благодаря способности вырабатывать разнообразные биоактивные соединения, в том числе нуклеозиды, такие как кордицепин, полисахариды, ловастатин, каротиноиды и другие вещества, обладающие значительным пищевым и терапевтическим потенциалом. Однако широкомасштабное применение C. militaris ограничено рядом серьёзных проблем. Одна из главных — постепенное вырождение штаммов при последовательных пересевах, которое отрицательно сказывается на образовании плодовых тел и биосинтезе метаболитов. Кроме того, генетическая нестабильность при длительном культивировании, риск контаминации при крупномасштабном производстве и отсутствие стандартизированных протоколов культивирования и экстракции часто приводят к нестабильному качеству продукции. Работы по молекулярному совершенствованию штаммов также осложняют отсутствие эффективных систем генетической трансформации и низкая эффективность редактирования генома. В этом обзоре представлен всесторонний обзор основных биоактивных соединений, вырабатываемых C. militaris, и критическая оценка современных проблем и ограничений традиционных и передовых стратегий совершенствования штаммов. К ним относятся традиционные методы, такие как мутагенез и слияние протопластов, а также технологии редактирования генома, например CRISPR/Cas9, применяемые для усиления биосинтеза целевых метаболитов. Кроме того, интеграция подходов метаболической инженерии открывает значительные возможности для рационального конструирования штаммов, оптимизации биопроцессов и поиска новых терапевтических средств.