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如果说，在未来，中药材生产既不需要大面积的土地，也不需要人工栽培，科学家只要在实验室内通过微生物合成的方式就能获得有效中药成分，你会相信吗?近日，在中国工程院院士杨胜利的指导和中国科学院院士陈晓亚的直接帮助下，中国中医科学院中药资源中心研究员黄璐琦成功合成丹参中的活性物质，为实现这一设想点亮了一道曙光。
相关研究成果日前发表于美国《国家科学院院刊》(PNAS)，并引起国内外的广泛关注。
丹参是传统中药，已有数千年药用历史。丹参酮是丹参中主要脂溶性活性成分，具有显著的抗感染、抗炎、抗肿瘤等药理作用。通过研究，黄璐琦所在的课题组，前期构建了高产丹参酮合成前体次丹参酮二烯的酵母工程菌株，并通过基因表达和体外酶活性筛选，催化转化次丹参酮二烯生成铁锈醇。
利用前期建立的快速组装代谢途径，科研人员通过一系列措施，使得摇瓶培养条件下铁锈醇产量达到10毫克/升。
“黄璐琦的文章报道了丹参酮生物合成途径一个新的关键酶，为全面了解丹参酮合成的途径奠定了基础，也为将来通过微生物发酵生产丹参有效成分提供了重要元件。”陈晓亚评价说。
但是，上述研究能否进一步被推广到所有中药材研制方面呢?
对此，黄璐琦介绍，虽然这项工作是基于丹参有效成分的研究成果，但应该说，大多数有效成分都可以用这样的方法来做，“难度肯定有，每种有效成分的生物合成途径是不一样的，参与的基因也各有不同，所以先要对基因进行研究，对生物合成途径进行解析，然后再通过微生物‘细胞工厂’来生产中药有效成分”。
黄璐琦表示，如果这项研究成果能够被推广到其他中药材上，则意味着人们可以利用细菌、酵母等微生物直接生产中药有效成分，“像在工厂生产抗生素一样，该成果将可以缩短中药生产周期、提高生产效率且降低生产成本”。
据了解，用微生物合成、生产中药有效成分，是当前合成生物学的热点之一，目前国外也有相关研究，但主要集中于研究青蒿素和紫杉醇。例如，美国工程院院士Keasling生产的青蒿素，已经得到世界卫生组织的认可和批准。
而国内的研究对象则主要集中于丹参和人参两种。杨胜利介绍，目前相关研究仍有一些技术瓶颈有待突破，预计在五年内这些研究成果将进入转化和应用研究。
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