作者:胡璇子 来源:中国科学报 发布时间:2015/11/4 9:36:23
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新方法使番茄规模化生产天然化合物

 

英国约翰英纳斯中心的科学家发现了一种在番茄中有效生产大量有益天然化合物白藜芦醇和染料木素的方法。白藜芦醇存在于葡萄酒中,据称在动物实验中其能延长寿命;而在大豆中存在着染料木素,它被建议用于与类固醇激素相关的癌症防治中,特别是乳腺癌。

根据约翰英纳斯中心著名植物代谢学家Cathie Matin的实验室的张杨(音译)和Eugenio Butelli博士的研究结果,一个番茄能产生50瓶红酒所含的白藜芦醇数量,而产生的染料木素相当于2.5千克豆腐所含的数量。

这两位博士一直在研究一种在拟南芥中发现的蛋白质AtMYB12的影响。蛋白质AtMYB12能激活一系列基因,而这些基因参与植物负责生产天然化合物的代谢途径。该蛋白质的作用就像水龙头——根据蛋白质的多少增加或减少天然化合物的生产。

在番茄中引入该蛋白质后,效果是有趣的:它不但增加了植物生产天然化合物的能力,还影响植物专门用于生产这些天然化合物的能量及碳的数量。为了响应蛋白质AtMYB12,番茄生产更多的苯丙素类和黄酮类化合物,并在此过程中投入更多的能量。

将蛋白质AtMYB12和参与代谢的基因引入番茄中,使得每克番茄产生净重80毫克的新型化合物——这意味着工业化规模的生产成为可能。

番茄是高产作物,权威统计数据显示,其最高产量可达每公顷500吨。同时,番茄仅需要较少的投入。因此,相比于在实验室中人工合成或从植物中少量提取,该方法是生产如白藜芦醇和燃料木素这样有价值的化合物更为经济的生产方式。番茄采收后可以榨汁,而这种有价值的化合物可以从果汁中提取。这表明,番茄本身可能成为增加营养和药用益处的来源。

Cathie Martin教授说:“我们的研究为在植物中规模化生产有价值的苯丙素化合物以及其他源于芳香族氨基酸的产品提供了一个通用的工具。我们的工作对于不同领域的研究有帮助,包括植物学基础研究、植物(微生物)工程、药用植物天然产品以及饮食健康研究等。”

张杨表示,具有高价值的药用植物往往难以种植和管理,需要很长的栽培时间来生产所需的化合物。

“我们的研究提供了一个很棒的平台,在番茄中快速生产这些有价值的药用化合物,目标化合物则能从番茄汁中直接提纯。”张杨表示,“我们相信,我们的设计思路也可以应用于如萜类化合物、生物碱等其他化合物的生产。”(胡璇子编译)

《中国科学报》 (2015-11-04 第6版 科研)
 
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2015/11/28 17:09:19 JianTang
总有一天会出现工具植物,它的任务就是专门制备某类化合物。
2015/11/6 9:01:22 charles08
对,这个报道有出处链接吗
2015/11/4 15:54:42 yc2006
可以免费下载张阳的综述:Engineering anthocyanin biosynthesis in plants
http://www.researchgate.net/publication/262875391_Engineering_anthocyanin_biosynthesis_in_plants
2015/11/4 15:20:29 jingshui
没有出处,给个链接
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