我国研究人员提出“植物黄金”高效生产新思路

  新华社天津3月4日电（记者张建新、栗雅婷）稀有人参皂苷，被誉为“植物黄金”。我国研究人员日前通过合成生物学技术获得了高效生产稀有人参皂苷的新元件，为“植物黄金”的生产奠定了基础。

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  这一科研成果由天津大学药学院副教授梅坤荣的课题组和国家中药材产业技术体系岗位科学家、天津大学药学院教授高文远的课题组取得。该成果近日发表在国际权威期刊《先进科学》上。

  人参和三七这些传统中药材里蕴藏着一种神奇的成分——稀有人参皂苷。它是原型人参皂苷的代谢产物，活性高，容易被人体吸收利用，已经被证明具有抗肿瘤、抗炎和增强免疫力的作用。但由于稀有人参皂苷在植物中的含量极低，通常不到0.1%，而且提取困难，导致价格昂贵。

  梅坤荣介绍，为了解决这一问题，科研团队使用了合成生物学技术，通过构建微生物或植物细胞，让它们像“工厂”一样生产稀有人参皂苷。

  研究团队前期通过基因编辑、细胞器工程等合成生物学策略，构建了植物细胞工厂生产稀有人参皂苷。为了进一步提高生产效率，团队聚焦这项技术的关键元件 ——一种名为“糖基转移酶”的蛋白质，它能够催化稀有人参皂苷合成的最后几步反应，决定最终产物的种类和含量。

  然而，现有的糖基转移酶效率又难以满足大规模生产的需求。于是，研究团队对稀有人参皂苷生物合成中的一种关键糖基转移酶进行了改造，成功构建了突变体。实验结果显示，改造后的酶更倾向于合成稀有人参皂苷，并且生产效率显著提高，为未来的大规模生产奠定了基础。

  “这项研究的突破性意义在于为稀有人参皂苷的高效生产提供了新思路，”梅坤荣说，“未来，随着合成生物学技术的进一步发展，稀有人参皂苷的生产成本有望大幅降低，普通人也能便捷地用上这种‘植物黄金’。”