基因工程菌提升辅酶Q10产量59.43%,心血管疾病防治迎来新突破
基因工程菌提升辅酶Q10产量59.43%,心血管疾病防治迎来新突破
辅酶Q10是一种重要的脂溶性抗氧化剂,广泛存在于人体细胞中,特别是在心脏、肝脏和肾脏等高能量需求的组织中含量较高。它在细胞能量代谢中发挥关键作用,参与线粒体氧化磷酸化过程,帮助生成ATP(细胞能量货币)。此外,辅酶Q10还具有强大的抗氧化性能,能够保护细胞膜免受自由基损伤,维持细胞膜的完整性和流动性。
近年来,随着人口老龄化加剧,心血管疾病和抗氧化需求日益增长,辅酶Q10的市场需求持续攀升。然而,传统提取方法存在产量低、成本高等问题,限制了其广泛应用。为应对这一挑战,科学家们不断探索创新的生物制造技术,以提高辅酶Q10的生产效率和质量。
在这一背景下,基因工程菌Rb.sphaeroides/dxsA的最新提取技术应运而生。该技术通过基因工程手段,对类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)进行改造,增强其辅酶Q10的合成能力。具体而言,研究人员通过过表达dxsA基因,优化了细菌的代谢途径,显著提升了辅酶Q10的产量。实验结果显示,经过基因工程改造的Rb.sphaeroides/dxsA菌株在发酵过程中,辅酶Q10的产量从原来的27.46mg/L提高到43.77mg/L,增幅高达59.43%。
这一突破不仅提高了辅酶Q10的生产效率,还为其在医疗健康领域的广泛应用奠定了坚实基础。根据易凯资本发布的《2024中国健康产业白皮书》,2023年中国生物制造市场规模已达到4139.2亿元,预计到2033年将突破2万亿元,年复合增长率达16.6%。在医疗健康领域,生物制造产业规模更是高达2360.8亿元,成为生物制造产业中最大的细分市场。
辅酶Q10作为重要的营养补充剂,在心血管疾病预防和治疗中发挥着重要作用。研究显示,辅酶Q10能够降低低密度脂蛋白胆固醇氧化,减少动脉粥样硬化风险,同时提高高密度脂蛋白胆固醇水平,有助于保持血管通畅。此外,它还能改善心肌能量代谢,增强心脏收缩力和泵血功能,对心力衰竭、冠心病等患者尤其有益。随着生物制造技术的进步,辅酶Q10的生产成本有望进一步降低,使其在心血管疾病防治中的应用更加普及。
在抗衰老领域,辅酶Q10同样展现出巨大潜力。研究表明,人体内天然产生的还原型辅酶Q10水平会随年龄增长而逐渐下降,这在人体自然衰老过程中起着重要作用。通过补充抗氧化剂——还原型辅酶Q10,有望帮助延缓炎症性衰老的进程。此外,辅酶Q10还具有保护胶原蛋白、缓解皮肤老化的作用,使其成为护肤品和保健品中的热门成分。
内蒙古托克托经济开发区正在全力打造国家级生物发酵产业绿色制造基地与合成生物产业示范基地。目前,开发区内已有20家生物医药产业链企业,涵盖多种类型。其中,全球最大的优质品牌供应商在辅酶Q10市场占有率近50%,阿莫西林原料药产量位居全国第二,氨苄西林产量位居全国第一。这些产业基础为辅酶Q10的规模化生产提供了有力支撑。
内蒙古金达威药业有限公司正在推进年产620吨辅酶Q10改扩建项目,预计2025年正式投产运营。项目全部达产后,预计新增产值约10亿元。同时,公司还计划整合多地研发团队,建设国家级研发中心,进一步提升辅酶Q10的生产技术和产品质量。
这一系列技术创新和产业布局,不仅推动了辅酶Q10的规模化生产,还为生物制造产业的可持续发展注入了新的动力。随着生物制造技术的不断进步,辅酶Q10的生产成本有望进一步降低,使其在心血管疾病防治、抗衰老等领域的应用更加普及,为人类健康事业做出更大贡献。