稀有人參皂苷,一種被譽(yù)為“植物黃金”的珍貴成分,正逐漸揭開其神秘面紗。這種成分源自傳統(tǒng)中藥材人參和三七,是原型人參皂苷經(jīng)過代謝后的高活性產(chǎn)物,因其易于被人體吸收利用而備受矚目。
稀有人參皂苷不僅具有顯著的抗腫瘤和抗炎效果,還能有效增強(qiáng)人體免疫力。然而,由于其在植物中的含量極低,且提取過程復(fù)雜,導(dǎo)致其價格高昂,難以普及。
近日,天津大學(xué)藥學(xué)院傳來好消息,梅坤榮副教授團(tuán)隊與高文遠(yuǎn)教授團(tuán)隊攜手,通過合成生物學(xué)技術(shù),成功研發(fā)出高效生產(chǎn)稀有人參皂苷的新方法。這一研究成果已在《先進(jìn)科學(xué)》雜志上發(fā)表,為稀有人參皂苷的規(guī)模化生產(chǎn)鋪平了道路。
研究團(tuán)隊將焦點(diǎn)放在了稀有人參皂苷生物合成的關(guān)鍵——糖基轉(zhuǎn)移酶上。這種酶在皂苷合成的最后一步中起到催化作用,直接決定了產(chǎn)物的種類和含量。為了提高現(xiàn)有酶的催化效率,團(tuán)隊利用蛋白質(zhì)工程手段,成功構(gòu)建了突變體酶。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,改造后的酶在合成稀有人參皂苷方面表現(xiàn)出更高的傾向性,且生產(chǎn)效率顯著提升。在此基礎(chǔ)上,研究團(tuán)隊進(jìn)一步采用基因編輯和細(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,初步實(shí)現(xiàn)了稀有人參皂苷的生物合成。
為了突破天然酶催化效率的限制,研究團(tuán)隊在細(xì)胞工廠的基礎(chǔ)上,對糖基轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行了定向改造。這一舉措不僅提高了生產(chǎn)效率,更為未來的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。
梅坤榮副教授表示:“這項研究的突破性意義在于,我們?yōu)橄∮腥藚⒃碥盏母咝a(chǎn)提供了全新的思路。未來,隨著合成生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們有信心將稀有人參皂苷的生產(chǎn)成本大幅降低,讓這種‘植物黃金’真正走進(jìn)千家萬戶。”
研究團(tuán)隊還透露,他們正在繼續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性,以確保稀有人參皂苷的廣泛應(yīng)用。
這一研究成果不僅為中藥材的現(xiàn)代化開發(fā)提供了新的方向,也為人類健康事業(yè)注入了新的活力。我們有理由相信,在不久的將來,稀有人參皂苷將成為更多人的健康守護(hù)者。
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