在中药材的宝贵宝库中,稀有人参皂苷以其卓越的抗肿瘤、抗炎及增强免疫力效果备受瞩目。这种源自人参和三七等高价值中药材的成分,因其含量极低且提取困难,素有“植物黄金”之称。然而,这一现状即将迎来重大转变。
天津大学药学院的研究团队,在梅坤荣副教授与高文远教授的带领下,成功研发出一种革命性的新元件,通过合成生物学技术,显著提升了稀有人参皂苷的生产效率。这一突破性成果已在国际权威学术期刊上发表,标志着“植物黄金”规模化生产的曙光初现。
研究的核心在于对糖基转移酶的深入探索与优化。糖基转移酶在稀有人参皂苷的生物合成过程中扮演着决定性角色,其催化效率直接关系到产物的种类与产量。然而,传统糖基转移酶的催化效率低下,成为制约生产的瓶颈。天津大学的研究团队通过蛋白质工程,精心设计与构建了突变体酶,不仅大幅提升了催化效率,还使产物更倾向于生成稀有人参皂苷。
实验数据表明,经过改造的酶在合成稀有人参皂苷方面展现出卓越的性能,生产效率显著提升。在此基础上,研究团队进一步融合了基因编辑与细胞器工程等合成生物学策略,成功构建出一种植物细胞工厂,初步实现了稀有人参皂苷的生物合成。这一创新不仅突破了天然酶催化效率的限制,更为后续的大规模生产奠定了坚实基础。
梅坤荣副教授表示,这项研究不仅为稀有人参皂苷的高效生产提供了全新解决方案,更预示着未来生产成本的大幅降低。随着合成生物学技术的持续进步,这种珍贵的“植物黄金”有望走进千家万户,为更多人的健康保驾护航。