破解利用煙草高效生產(chǎn)蝦青素的技術(shù)難題

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草功能成分與生物合成創(chuàng)新團(tuán)隊破解煙草在用于蝦青素生物合成時發(fā)生生長延遲的分子機(jī)制，創(chuàng)制了高效合成蝦青素的煙草生物反應(yīng)器。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生理學(xué)和生物化學(xué)(Plant Physiology and Biochemistry)》上。

蝦青素是重要的萜烯抗氧化活性成分，在醫(yī)藥保健和水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域需求旺盛。然而，現(xiàn)有蝦青素生產(chǎn)體系周期長、成本高，制約了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，迫切需要開發(fā)降本增效的新技術(shù)。

該研究對煙草在用于蝦青素生物合成時出現(xiàn)的生長延遲、蝦青素加工得率低等問題進(jìn)行了解析，揭示了生長延遲與葉綠體結(jié)構(gòu)和葉綠素含量之間的分子關(guān)系，建立了通過種間雜交緩解生長延遲且不降低蝦青素含量的方法，并結(jié)合種植培養(yǎng)和收獲干燥技術(shù)優(yōu)化，將煙草的生物產(chǎn)量和蝦青素產(chǎn)量提高3倍以上；此外，已將上述技術(shù)與煙堿含量同馬鈴薯相當(dāng)?shù)某蜔焿A煙草相結(jié)合，開發(fā)出蝦青素生產(chǎn)成本僅為現(xiàn)有生產(chǎn)體系1/30的超低煙堿煙草蝦青素生物反應(yīng)器。該研究突破了煙草的蝦青素生物合成應(yīng)用技術(shù)難題，為其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。

該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。（通訊員 李曉娟）