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黄芪活性产物代谢调控研究

来源:中国中医 作者: 2012-8-26
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摘要: 现代研究发现,多糖、甲苷等主要生物活性成分,具有抗心肌缺血、缺氧、病毒性心肌炎的作用,以主要成原料的新药开发成为热点。代谢调控研究专家带领的科研团队,探索运用基因工程技术,对中药活性成分进行代谢调控研究。技术难点之一,是定向生产中药材中的“宝贝”———目标活性产物。科研人员在无数基因中,找到调节其......


黄芪是中医临床最常用的大宗药材之一。现代研究发现,多糖、甲苷等主要生物活性成分,具有抗心肌缺血、缺氧、病毒性心肌炎的作用,以主要成原料的新药开发成为热点。主要生长在西北干旱地区,由于市场需求量不断增加,其野生资源受到极大威胁。它又是重要固沙植物,如无序采挖,可能成为沙尘暴肆虐的原因之一。其实,不仅是,许多野生中药资源在可持续利用方面都陷于样的“困境”。人工栽培是“解困”的一条途径,但药用植物需3-5年生长时间,难以满足市场的迫切需求;而且引种栽培代数越多,中药材质量退化就越厉害。

代谢调控研究

专家带领的科研团队,探索运用基因工程技术,对中药活性成分进行代谢调控研究。他们选用作为模式药材,因为大部分中药像一样,以根入药。在身上找到“突破口”,不仅具有重要理论意义,而且对其它根类药材的可持续利用也具有示范作用。

技术难点之一,是定向生产中药材中的“宝贝”———目标活性产物。科研人员在无数基因中,找到调节其活性成分的两个基因,克隆后构建到载体上,然后由载体把两个基因导入培养物上,生成毛状根。他们应用基因工程手段,创建了代谢相关内源基因的扩增技术,调控活性成分生物合成,大幅度提高了中有效成分。由此,科研团队开创了中药基因工程这一研究新领域。

毛状根培养

如何从实验室“摇瓶”过渡到产业化的生物反应器培养?毛状根培养生物反应器是当今国内外研究的热点之一。科研人员另辟蹊径,将透明颤菌血红蛋白基因引入毛状根,使这种生物在低氧条件下也能“茁壮”生长,不影响其活性成分的代谢水平。该技术属国际首创,创建了毛状根30升大规模培养体系,为其工业化规模生产提供了技术指导和示范。

专家点评

该科研项目建立的药材基因克隆、载体构建、表达、毛状根规模培养等技术方法具有普适性,为中药资源的可持续利用提供了创新思路和方法,也为提高我国中药现代化研究水平作出了显著贡献。


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