可信的生物活性成分，隨著健康產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)一步落實(shí)，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平提高，全民健康保障體系進(jìn)一步完善，健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿⑦M(jìn)一步釋放。
利用中草藥內(nèi)源微生物對(duì)中草藥活性成分進(jìn)行生物合成與轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)新的活性成分，是本研究方向的主要目的。微生物自身強(qiáng)大的代謝作用可以被用來(lái)合成和轉(zhuǎn)化活性物質(zhì)，達(dá)到提高生物合成或者衍生出新的成分的效果。利用植物或中草藥內(nèi)源微生物發(fā)酵生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)新的活性成分，是本研究方向的主要任務(wù)。篩選農(nóng)殘及環(huán)境污染物降解菌資源，開(kāi)發(fā)農(nóng)殘及環(huán)境污染物生物降解和生物修復(fù)技術(shù)新方法。本課題組在國(guó)內(nèi)率先提出“煙草生物工藝”概念，開(kāi)拓了我國(guó)“煙草生物工藝”這一嶄新的交叉學(xué)科領(lǐng)域，并在該領(lǐng)域的研究一直處于國(guó)內(nèi)水平，為我國(guó)煙草業(yè)在該領(lǐng)域的科研和技術(shù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)；
來(lái) 源：劉天樂(lè)，朱田田，張明惠，張 菁，徐 麗，康舒淇，晉 玲．當(dāng)歸活性成分生物合成與調(diào)控研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2023, 54(22): 7545-7554.植物的生長(zhǎng)發(fā)育常受病蟲害及各種非生物脅迫的影響，導(dǎo)致其面臨活性成分含量低、資源匱乏等問(wèn)題[1]。近年來(lái)，有大量研究通過(guò)組學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、合成生物學(xué)技術(shù)、人工智能等[2]手段對(duì)植物活性成分的生物合成途徑進(jìn)行解析。黃花蒿中青蒿素、丹參中丹參酮和丹酚酸、紅豆杉屬中紫杉醇、長(zhǎng)春花中長(zhǎng)春堿和長(zhǎng)春新堿及人參屬中人參皂苷等活性成分的生物合成轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑已較為清晰[3]，通過(guò)對(duì)這些途徑中相關(guān)的上調(diào)或下調(diào)，可增加其活性成分的合成和積累。
來(lái) 源：劉天樂(lè)，朱田田，張明惠，張 菁，徐 麗，康舒淇，晉 玲．當(dāng)歸活性成分生物合成與調(diào)控研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2023, 54(22): 7545-7554.植物的生長(zhǎng)發(fā)育常受病蟲害及各種非生物脅迫的影響，導(dǎo)致其面臨活性成分含量低、資源匱乏等問(wèn)題[1]。近年來(lái)，有大量研究通過(guò)組學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、合成生物學(xué)技術(shù)、人工智能等[2]手段對(duì)植物活性成分的生物合成途徑進(jìn)行解析。黃花蒿中青蒿素、丹參中丹參酮和丹酚酸、紅豆杉屬中紫杉醇、長(zhǎng)春花中長(zhǎng)春堿和長(zhǎng)春新堿及人參屬中人參皂苷等活性成分的生物合成轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑已較為清晰[3]，通過(guò)對(duì)這些途徑中相關(guān)的上調(diào)或下調(diào)，可增加其活性成分的合成和積累。
目前，當(dāng)歸酚酸類、黃酮類及類活性成分的生物合成途徑已較為清晰，但途徑中許多關(guān)鍵的研究仍片面的集中于獨(dú)立的克隆、表達(dá)及對(duì)環(huán)境因素的響應(yīng)，缺乏整體性和系統(tǒng)性的研究，其調(diào)控機(jī)制也有待進(jìn)一步闡明。而APS類和苯酞類活性成分則由于物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣或不穩(wěn)定等因素，其在當(dāng)歸中的研究還較少，仍缺乏對(duì)途徑中關(guān)鍵的挖掘和功能分析。當(dāng)歸重要活性成分合成和積累的調(diào)控因素主要包括了早期抽薹和生境條件，這些因素會(huì)使活性成分生物合成途徑中的表達(dá)上調(diào)或下調(diào)，進(jìn)而影響當(dāng)歸中活性成分的含量。明確調(diào)控活性成分合成和積累的關(guān)鍵與因素的關(guān)系，對(duì)當(dāng)歸的實(shí)際生產(chǎn)、栽培具有重要意義。合成生物學(xué)是在合成生物學(xué)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并構(gòu)建合成植物功效成分的細(xì)胞工廠，可用以生產(chǎn)植物天然產(chǎn)物的新學(xué)科，為活性成分提供更且穩(wěn)定的生產(chǎn)方式，幫助解決傳統(tǒng)的天然提取和人工化學(xué)合成的方法難以滿足現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展的矛盾。因此，解析當(dāng)歸重要活性成分的生物合成途徑不僅能夠?yàn)楫?dāng)歸的品質(zhì)調(diào)控、品質(zhì)改良等研究奠定基礎(chǔ)，還能夠?yàn)闃?gòu)建細(xì)胞工廠實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)酚酸類、黃酮類、類、多糖類及苯酞類等活性成分提供理論依據(jù)。
合成生物學(xué)是在合成生物學(xué)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并構(gòu)建合成植物功效成分的細(xì)胞工廠，可用以生產(chǎn)植物天然產(chǎn)物的新學(xué)科，為活性成分提供更且穩(wěn)定的生產(chǎn)方式，幫助解決傳統(tǒng)的天然提取和人工化學(xué)合成的方法難以滿足現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展的矛盾。因此，解析當(dāng)歸重要活性成分的生物合成途徑不僅能夠?yàn)楫?dāng)歸的品質(zhì)調(diào)控、品質(zhì)改良等研究奠定基礎(chǔ)，還能夠?yàn)闃?gòu)建細(xì)胞工廠實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)酚酸類、黃酮類、類、多糖類及苯酞類等活性成分提供理論依據(jù)。