印第安納州西拉斐特 — 百里香和牛至具有抑制腫瘤發(fā)展的抗癌化合物，但在番茄醬中添加更多并不足以獲得顯著益處。釋放這些植物的力量的關(guān)鍵在于增加產(chǎn)生的化合物的數(shù)量或合成用于藥物開(kāi)發(fā)的化合物。
普渡大學(xué)的研究人員通過(guò)繪制其生物合成途徑(一種成分和所需步驟的分子配方)圖，邁出了在藥物中使用該化合物的第一步。
“這些植物含有重要的化合物，但量很低，提取是不夠的，說(shuō)：”納塔利婭Dudareva，特聘教授生物化學(xué)在普渡大學(xué)的農(nóng)學(xué)院，誰(shuí)共同領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目。“通過(guò)了解這些化合物是如何形成的，我們開(kāi)辟了一條途徑，以改造具有更高水平的植物或在微生物中合成這些化合物用于醫(yī)療用途。
“對(duì)于植物科學(xué)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在是一個(gè)了不起的時(shí)代。我們擁有更快、更便宜并提供更多洞察力的工具。這就像看細(xì)胞內(nèi)部;這幾乎令人難以置信。”
百里香酚、香芹酚和百里香氫醌是百里香、牛至和唇形科其他植物中的風(fēng)味化合物。它們還具有抗菌、抗炎、抗氧化和其他有益于人類健康的特性。Dudareva 說(shuō)，百里氫醌已被證明具有抗癌特性，尤其令人感興趣，他也是普渡大學(xué)植物生物學(xué)中心的主任。
該團(tuán)隊(duì)與德國(guó)馬丁路德大學(xué)哈勒-維滕貝格和密歇根州立大學(xué)的科學(xué)家合作，發(fā)現(xiàn)了百里香氫醌的整個(gè)生物合成途徑，包括其前體百里酚和香芹酚的形成，以及沿途的短壽命中間體化合物。
她說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)改變了以前對(duì)此類化合物形成的看法，稱為酚類或芳香族單萜，在其他植物中僅發(fā)現(xiàn)了少數(shù)生物合成途徑。發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的一篇論文詳細(xì)介紹了這項(xiàng)工作。
“這些發(fā)現(xiàn)為在植物和其他生物體中設(shè)計(jì)高價(jià)值化合物提供了新的目標(biāo)，”該論文的共同第一作者、Dudareva 實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員 Pan Liao 說(shuō)。“許多植物不僅含有藥用特性，而且其中的化合物還用作食品添加劑以及香水、化妝品和其他產(chǎn)品。”
既然這條途徑是已知的，植物科學(xué)家可以開(kāi)發(fā)出產(chǎn)生更多有益化合物的栽培品種，或者可以將其納入微生物(如酵母)中進(jìn)行生產(chǎn)。他說(shuō)，后一種方法涉及發(fā)酵過(guò)程以獲得有價(jià)值的化合物，這對(duì)于許多植物性產(chǎn)品都是如此。
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