青蒿素是从什么植物中提取的?
青蒿素是一种无色针状晶体的倍半萜内酯,具有从青蒿(一种复合花序植物)的茎和叶中提取的过氧基团。是中国药师屠呦呦在1971发现的。青蒿素是继乙胺嘧啶、氯喹、伯氨喹之后最有效的抗疟药特效药,尤其是对脑型疟疾和氯喹疟疾,具有起效快、毒性低的特点。
被世界卫生组织称为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。
萜类化合物的生物合成途径非常复杂,尤其是青蒿素这种含量很低的复杂分子。青蒿素可以通过以下三种方式进行生物合成:
1.通过添加生物合成前体来增加青蒿素的含量。
2.通过调节控制青蒿素合成的关键酶或激活关键酶控制的基因,青蒿素的含量大大增加。
3.利用基因工程改变关键基因,提高它们控制的酶的效率。
生物合成
青蒿素存在于中草药黄花蒿的叶子中,而不存在于茎中。青蒿素是一种含量非常低的萜类化合物,其生物合成途径非常复杂。
目前,青蒿素的生物合成可以通过三种途径进行。首先,可以通过调节控制青蒿素合成的关键酶和添加生物合成前体来增加青蒿素的含量。二是激活关键酶控制的基因,大幅提高青蒿素含量;第三种是通过基因工程改变关键基因,以增强它们所控制的酶的效率。
在生物合成过程中,青蒿素的含量受光照、外源激素、芽分化等生理生态因素的影响很大。,而且温度对生物合成也有很大影响。通过实验研究发现,在40℃处理36 h后,黄花蒿幼苗中青蒿素的含量最高可达68%
除了青蒿,其他植物也可以合成青蒿素。2011,科研人员从烟草中合成青蒿素。与传统的化学方法相比,该方法使用的化学试剂较少,有利于环境保护。这种生物合成方法的受体是烟草,在我国应用广泛,所以原料来源丰富。然而,烟草合成青蒿素过程中的一些反应底物尚不明确,有待开发,但这种合成方法仍具有良好的工业应用前景。
将一种黄花蒿基因植入大肠杆菌,转化后的大肠杆菌产生一种中间化合物,经过几个步骤的处理,可以作为青蒿素-青蒿素的原料。将一种特殊的酶植入酵母后,酵母将上述中间化合物转化为青蒿琥酯。微生物工业生产青蒿素的技术链已基本形成。这意味着青蒿素的价格将下降90%。