中国科学家突破:蜂王浆活性成分10-HDA生物合成技术获重大进展
中国科学家突破:蜂王浆活性成分10-HDA生物合成技术获重大进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所罗小舟研究员团队在蜂王浆研究领域取得重大突破。他们通过代谢工程,首次实现了以葡萄糖为主要碳源的10-羟基-2-癸烯酸(10-HDA)的高效生物合成。这一突破不仅为10-HDA的规模化生产提供了全新技术方向,更为其在医药和美妆领域的广泛应用开辟了新路径。
什么是10-HDA?
10-羟基-2-癸烯酸,简称10-HDA,也被称为王浆酸,是蜂王浆中最具代表性的活性成分。这种物质仅存在于蜂王浆中,是判断蜂王浆质量的重要指标之一。研究表明,10-HDA具有显著的抗氧化、抗衰老活性,并展现出潜在的医疗应用价值,在医药和美妆领域备受关注。
技术突破:从葡萄糖到10-HDA
传统的10-HDA生产方式主要依赖天然提取和化学合成,存在资源有限、提取效率低以及环境污染等挑战。罗小舟研究员团队通过代谢工程,首次成功在大肠杆菌中以葡萄糖为主要碳源合成10-HDA。
研究团队从天然存在的脂肪酸生物合成途径出发,以反式-2-癸烯酰-ACP为关键前体,通过硫酯酶催化生成反式-2-癸烯酸,再经过P450酶一步氧化生成10-HDA。通过基因编辑和酶的定向进化,最终构建的工程菌株在优化发酵条件下,60小时内可达到最高产量18.8 mg/L。
应用前景:从医药到美妆
10-HDA的独特生物活性使其在多个领域展现出广阔的应用前景。在医药领域,10-HDA能有效抑制肿瘤细胞的生长,具有出色的抗炎活性及抗菌效能,同时在治疗多囊卵巢综合症、脂肪肝、关节炎和自闭症谱系障碍等疾病方面也表现出积极的疗效,且未报告有任何副作用。
在美妆领域,福瑞达公司已将10-HDA作为化妆品新原料备案,这是国家药监局自开放新原料备案以来,该成分作为化妆品原料的首个成功备案。这表明10-HDA在护肤、抗衰老等美妆产品中具有巨大的应用潜力。
结语
此次技术突破不仅解决了10-HDA生产效率低、成本高等问题,更为其在医药和美妆领域的广泛应用提供了坚实的技术支撑。随着研究的深入,10-HDA这一珍贵的生物活性化合物有望在更多领域发挥重要作用,为人类健康和美丽事业做出更大贡献。