可信的生物活性成分，隨著健康產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)一步落實，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動力增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平提高，全民健康保障體系進(jìn)一步完善，健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿⑦M(jìn)一步釋放。
利用中草藥內(nèi)源微生物對中草藥活性成分進(jìn)行生物合成與轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)和開發(fā)新的活性成分，是本研究方向的主要目的。微生物自身強(qiáng)大的代謝作用可以被用來合成和轉(zhuǎn)化活性物質(zhì)，達(dá)到提高生物合成或者衍生出新的成分的效果。利用植物或中草藥內(nèi)源微生物發(fā)酵生產(chǎn)和開發(fā)新的活性成分，是本研究方向的主要任務(wù)。篩選農(nóng)殘及環(huán)境污染物降解菌資源，開發(fā)農(nóng)殘及環(huán)境污染物生物降解和生物修復(fù)技術(shù)新方法。本課題組在國內(nèi)率先提出“煙草生物工藝”概念，開拓了我國“煙草生物工藝”這一嶄新的交叉學(xué)科領(lǐng)域，并在該領(lǐng)域的研究一直處于國內(nèi)水平，為我國煙草業(yè)在該領(lǐng)域的科研和技術(shù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)；
來 源：劉天樂，朱田田，張明惠，張 菁，徐 麗，康舒淇，晉 玲．當(dāng)歸活性成分生物合成與調(diào)控研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2023, 54(22): 7545-7554.植物的生長發(fā)育常受病蟲害及各種非生物脅迫的影響，導(dǎo)致其面臨活性成分含量低、資源匱乏等問題[1]。近年來，有大量研究通過組學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、合成生物學(xué)技術(shù)、人工智能等[2]手段對植物活性成分的生物合成途徑進(jìn)行解析。黃花蒿中青蒿素、丹參中丹參酮和丹酚酸、紅豆杉屬中紫杉醇、長春花中長春堿和長春新堿及人參屬中人參皂苷等活性成分的生物合成轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑已較為清晰[3]，通過對這些途徑中相關(guān)的上調(diào)或下調(diào)，可增加其活性成分的合成和積累。
來 源：劉天樂，朱田田，張明惠，張 菁，徐 麗，康舒淇，晉 玲．當(dāng)歸活性成分生物合成與調(diào)控研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2023, 54(22): 7545-7554.植物的生長發(fā)育常受病蟲害及各種非生物脅迫的影響，導(dǎo)致其面臨活性成分含量低、資源匱乏等問題[1]。近年來，有大量研究通過組學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、合成生物學(xué)技術(shù)、人工智能等[2]手段對植物活性成分的生物合成途徑進(jìn)行解析。黃花蒿中青蒿素、丹參中丹參酮和丹酚酸、紅豆杉屬中紫杉醇、長春花中長春堿和長春新堿及人參屬中人參皂苷等活性成分的生物合成轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑已較為清晰[3]，通過對這些途徑中相關(guān)的上調(diào)或下調(diào)，可增加其活性成分的合成和積累。
目前，當(dāng)歸酚酸類、黃酮類及類活性成分的生物合成途徑已較為清晰，但途徑中許多關(guān)鍵的研究仍片面的集中于獨立的克隆、表達(dá)及對環(huán)境因素的響應(yīng)，缺乏整體性和系統(tǒng)性的研究，其調(diào)控機(jī)制也有待進(jìn)一步闡明。而APS類和苯酞類活性成分則由于物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣或不穩(wěn)定等因素，其在當(dāng)歸中的研究還較少，仍缺乏對途徑中關(guān)鍵的挖掘和功能分析。當(dāng)歸重要活性成分合成和積累的調(diào)控因素主要包括了早期抽薹和生境條件，這些因素會使活性成分生物合成途徑中的表達(dá)上調(diào)或下調(diào)，進(jìn)而影響當(dāng)歸中活性成分的含量。明確調(diào)控活性成分合成和積累的關(guān)鍵與因素的關(guān)系，對當(dāng)歸的實際生產(chǎn)、栽培具有重要意義。合成生物學(xué)是在合成生物學(xué)基礎(chǔ)上，設(shè)計并構(gòu)建合成植物功效成分的細(xì)胞工廠，可用以生產(chǎn)植物天然產(chǎn)物的新學(xué)科，為活性成分提供更且穩(wěn)定的生產(chǎn)方式，幫助解決傳統(tǒng)的天然提取和人工化學(xué)合成的方法難以滿足現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展的矛盾。因此，解析當(dāng)歸重要活性成分的生物合成途徑不僅能夠為當(dāng)歸的品質(zhì)調(diào)控、品質(zhì)改良等研究奠定基礎(chǔ)，還能夠為構(gòu)建細(xì)胞工廠實現(xiàn)批量生產(chǎn)酚酸類、黃酮類、類、多糖類及苯酞類等活性成分提供理論依據(jù)。
合成生物學(xué)是在合成生物學(xué)基礎(chǔ)上，設(shè)計并構(gòu)建合成植物功效成分的細(xì)胞工廠，可用以生產(chǎn)植物天然產(chǎn)物的新學(xué)科，為活性成分提供更且穩(wěn)定的生產(chǎn)方式，幫助解決傳統(tǒng)的天然提取和人工化學(xué)合成的方法難以滿足現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展的矛盾。因此，解析當(dāng)歸重要活性成分的生物合成途徑不僅能夠為當(dāng)歸的品質(zhì)調(diào)控、品質(zhì)改良等研究奠定基礎(chǔ)，還能夠為構(gòu)建細(xì)胞工廠實現(xiàn)批量生產(chǎn)酚酸類、黃酮類、類、多糖類及苯酞類等活性成分提供理論依據(jù)。