在中藥材的寶貴寶庫中,稀有人參皂苷以其卓越的抗腫瘤、抗炎及增強免疫力效果備受矚目。這種源自人參和三七等高價值中藥材的成分,因其含量極低且提取困難,素有“植物黃金”之稱。然而,這一現(xiàn)狀即將迎來重大轉(zhuǎn)變。
天津大學(xué)藥學(xué)院的研究團隊,在梅坤榮副教授與高文遠教授的帶領(lǐng)下,成功研發(fā)出一種革命性的新元件,通過合成生物學(xué)技術(shù),顯著提升了稀有人參皂苷的生產(chǎn)效率。這一突破性成果已在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表,標志著“植物黃金”規(guī)模化生產(chǎn)的曙光初現(xiàn)。
研究的核心在于對糖基轉(zhuǎn)移酶的深入探索與優(yōu)化。糖基轉(zhuǎn)移酶在稀有人參皂苷的生物合成過程中扮演著決定性角色,其催化效率直接關(guān)系到產(chǎn)物的種類與產(chǎn)量。然而,傳統(tǒng)糖基轉(zhuǎn)移酶的催化效率低下,成為制約生產(chǎn)的瓶頸。天津大學(xué)的研究團隊通過蛋白質(zhì)工程,精心設(shè)計與構(gòu)建了突變體酶,不僅大幅提升了催化效率,還使產(chǎn)物更傾向于生成稀有人參皂苷。
實驗數(shù)據(jù)表明,經(jīng)過改造的酶在合成稀有人參皂苷方面展現(xiàn)出卓越的性能,生產(chǎn)效率顯著提升。在此基礎(chǔ)上,研究團隊進一步融合了基因編輯與細胞器工程等合成生物學(xué)策略,成功構(gòu)建出一種植物細胞工廠,初步實現(xiàn)了稀有人參皂苷的生物合成。這一創(chuàng)新不僅突破了天然酶催化效率的限制,更為后續(xù)的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ)。
梅坤榮副教授表示,這項研究不僅為稀有人參皂苷的高效生產(chǎn)提供了全新解決方案,更預(yù)示著未來生產(chǎn)成本的大幅降低。隨著合成生物學(xué)技術(shù)的持續(xù)進步,這種珍貴的“植物黃金”有望走進千家萬戶,為更多人的健康保駕護航。