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工业大肠杆菌发酵“生产”丹参素

科技日报天津12月12日电 (记者孙玉松)记者12日从天津大学获悉,该校化工学院教授赵广荣团队历时6年,成功实现工业大肠杆菌发酵生产丹参素,实现了丹参素从头全生物合成。目前,该团队建立的合成微生物细胞工厂,发酵生产丹参素产量达7g/L以上。这一成果被国际顶尖杂志英国《自然·化学生物学》评价“该人工途径为植物多酚提供了新来源”,为丹参素工业产业化奠定了扎实基础。

据介绍,作为治疗心脑血管疾病的化学药物,丹参素主要从丹参中药材中提取,但无论是传统水醇法、酶提法,还是微波萃取法,都存在丹参素酚性成分损失较大,含量不稳定等难题,而现有化学全合成丹参素方法,步骤复杂,选择性差,产率低,且环境污染严重。

赵广荣团队直接利用微生物基因,通过新反应设计,建立全新的人工代谢途径,首创使用合成生物学方法来合成丹参素。他们根据大肠杆菌能合成对羟基苯丙酮酸的特性,对生物基因模块进行重新设计和组装,得到了可以高产前体的大肠杆菌“底盘细胞”,然后将丹参素合成模块的基因导入该“底盘细胞”中,利用葡萄糖发酵,从而实现了丹参素的人工生物合成。

该研究得到了国家973计划、863计划、国家自然科学基金和天津市基金等项目的资助。

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