湖南省农业科学院：生物合成香叶木素实现零的突破

【本刊讯】12月5日，从湖南省农业科学院获悉，“柑橘类黄酮生物合成路径的构建-香叶木素的生物合成”项目通过湖南省食品科学技术学会组织的专家组评议，至此，生物合成香叶木素实现了零的突破。该项目由该院果蔬加工与质量安全创新团队单杨研究员领衔，王振博士等科技人员经过多年的科研攻关成功完成。

据项目团队介绍，柑橘类黄酮具有较强的生理活性，应用前景广阔，在改善静脉张力，预防急性肝损伤，防止肺部纤维化，保护肾脏缺血再灌注损伤等方面具有较强的生理活性，目前已作为临床药物和保健药品的主要功能成分被大量使用。项目技术路线分模块设计，利用CRISPR-Cas9、过表达载体、基因沉默质粒等工具构建生物合成柑橘类黄酮的工程菌株，通过协调能量代谢及糖代谢等代谢流途径，实现香叶木素等柑橘类黄酮的高效生物合成。现阶段，研究团队对不同来源总计44 种可能催化香叶木素生物合成的酶进行理化特性、蛋白结构及活性位点等方面的生物信息学分析，提出香叶木素生物合成过程及机制的假设。基于这些结果，研究团队确定了8 种可能催化香叶木素生物合成的酶，构建了产香叶木素的工程重组菌株。利用这些重组菌株，研究团队成功通过饲喂底物的方式完成了香叶木素的生物合成。项目下阶段，将使用生物合成的手段对所合成的香叶木素进行糖基化，以实现地奥司明—— 一种正在大规模使用的血管保护类药物的生物合成。

评议专家组认为该项目针对柑橘类黄酮生产过程中的实际问题，运用多种新兴技术，以实现柑橘类黄酮的高效生物合成。现有研究成果有望解决香叶木素等柑橘类黄酮实际生产过程的高污染、高能耗问题，以实现香叶木素的绿色环保生物制造，并可取得显著的环境、社会、经济效益。该项目成果已达同类研究国际先进水平，在香叶木素等柑橘类黄酮绿色合成方面居国际领先水平。

此外，该项目成果已通过湖南大学、清华大学等单位的试验验证与重现，以及中国农业科学院科技文献信息中心的科技查新，证明了该成果的可靠性与创新性。