
我國研究人員提出“植物黃金”高效生產(chǎn)新思路
新華社天津3月4日電(記者 張建新 栗雅婷)稀有人參皂苷,,被譽為“植物黃金”。我國研究人員日前通過合成生物學(xué)技術(shù)獲得了高效生產(chǎn)稀有人參皂苷的新元件,,為“植物黃金”的生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),。
這一科研成果由天津大學(xué)藥學(xué)院副教授梅坤榮的課題組和國家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家、天津大學(xué)藥學(xué)院教授高文遠(yuǎn)的課題組取得,。該成果近日發(fā)表在國際權(quán)威期刊《先進(jìn)科學(xué)》上,。
人參和三七這些傳統(tǒng)中藥材里蘊藏著一種神奇的成分——稀有人參皂苷。它是原型人參皂苷的代謝產(chǎn)物,,活性高,,容易被人體吸收利用,已經(jīng)被證明具有抗腫瘤,、抗炎和增強(qiáng)免疫力的作用,。但由于稀有人參皂苷在植物中的含量極低,通常不到0.1%,,而且提取困難,,導(dǎo)致價格昂貴。
梅坤榮介紹,,為了解決這一問題,,科研團(tuán)隊使用了合成生物學(xué)技術(shù),通過構(gòu)建微生物或植物細(xì)胞,,讓它們像“工廠”一樣生產(chǎn)稀有人參皂苷,。
研究團(tuán)隊前期通過基因編輯、細(xì)胞器工程等合成生物學(xué)策略,,構(gòu)建了植物細(xì)胞工廠生產(chǎn)稀有人參皂苷,。為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率,團(tuán)隊聚焦這項技術(shù)的關(guān)鍵元件——一種名為“糖基轉(zhuǎn)移酶”的蛋白質(zhì),,它能夠催化稀有人參皂苷合成的最后幾步反應(yīng),,決定最終產(chǎn)物的種類和含量,。
然而,現(xiàn)有的糖基轉(zhuǎn)移酶效率又難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求,。于是,,研究團(tuán)隊對稀有人參皂苷生物合成中的一種關(guān)鍵糖基轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行了改造,,成功構(gòu)建了突變體,。實驗結(jié)果顯示,改造后的酶更傾向于合成稀有人參皂苷,,并且生產(chǎn)效率顯著提高,,為未來的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
“這項研究的突破性意義在于為稀有人參皂苷的高效生產(chǎn)提供了新思路,,”梅坤榮說,,“未來,隨著合成生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,,稀有人參皂苷的生產(chǎn)成本有望大幅降低,,普通人也能便捷地用上這種‘植物黃金’�,!�
這一科研成果由天津大學(xué)藥學(xué)院副教授梅坤榮的課題組和國家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家、天津大學(xué)藥學(xué)院教授高文遠(yuǎn)的課題組取得,。該成果近日發(fā)表在國際權(quán)威期刊《先進(jìn)科學(xué)》上,。
人參和三七這些傳統(tǒng)中藥材里蘊藏著一種神奇的成分——稀有人參皂苷。它是原型人參皂苷的代謝產(chǎn)物,,活性高,,容易被人體吸收利用,已經(jīng)被證明具有抗腫瘤,、抗炎和增強(qiáng)免疫力的作用,。但由于稀有人參皂苷在植物中的含量極低,通常不到0.1%,,而且提取困難,,導(dǎo)致價格昂貴。
梅坤榮介紹,,為了解決這一問題,,科研團(tuán)隊使用了合成生物學(xué)技術(shù),通過構(gòu)建微生物或植物細(xì)胞,,讓它們像“工廠”一樣生產(chǎn)稀有人參皂苷,。
研究團(tuán)隊前期通過基因編輯、細(xì)胞器工程等合成生物學(xué)策略,,構(gòu)建了植物細(xì)胞工廠生產(chǎn)稀有人參皂苷,。為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率,團(tuán)隊聚焦這項技術(shù)的關(guān)鍵元件——一種名為“糖基轉(zhuǎn)移酶”的蛋白質(zhì),,它能夠催化稀有人參皂苷合成的最后幾步反應(yīng),,決定最終產(chǎn)物的種類和含量,。
然而,現(xiàn)有的糖基轉(zhuǎn)移酶效率又難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求,。于是,,研究團(tuán)隊對稀有人參皂苷生物合成中的一種關(guān)鍵糖基轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行了改造,,成功構(gòu)建了突變體,。實驗結(jié)果顯示,改造后的酶更傾向于合成稀有人參皂苷,,并且生產(chǎn)效率顯著提高,,為未來的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
“這項研究的突破性意義在于為稀有人參皂苷的高效生產(chǎn)提供了新思路,,”梅坤榮說,,“未來,隨著合成生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,,稀有人參皂苷的生產(chǎn)成本有望大幅降低,,普通人也能便捷地用上這種‘植物黃金’�,!�