近日，中科院天津工业生物技术研究所研究员张学礼课题组与中国中医科学院中药资源中心研究员黄璐琦课题组合作，获得了能同时合成齐墩果酸、原人参二醇和原人参三醇三种人参基本皂苷元的第一代“人参酵母”细胞工厂。相关研究日前发表于《科学报告》。

人参皂苷是从人参和西洋参等珍稀药用植物中提取的药效成分。迄今为止，人们已经发现的人参皂苷约有40余种。这类化合物具有相似的基本结构，依苷元架构的不同，可分为人参二醇型（PPD）、人参三醇型（PPT）和齐墩果酸型（OA）三类。由于野生人参资源已基本耗竭，目前获得人参皂苷的主要途径是从人工栽培品种中提取。然而，人工栽培人参、西洋参需要4～15年。同时，由于连作障碍和病虫害的困扰，其品质及生长环境也受到严重限制。因此，人参皂苷类化合物产量已经远不能满足社会的需求，进而严重影响了人参的临床应用和人参皂苷类制药原料中间体的开发和应用。

此前，科研人员曾构建出生产人参二醇型皂苷元的酵母人工细胞。在本次研究中，研究人员通过在酿酒酵母中整合带有强启动子的基因，获得了产齐墩果酸型三萜化合物重要前体β—香树脂的底盘菌，其β—香树脂产量达107毫克/升。在此底盘菌基础上，研究人员整合了齐墩果酸的功能模块和原人参二醇—原人参三醇的功能模块，最终获得第一代“人参酵母”细胞工厂GY-1。该细胞工厂能同时合成齐墩果酸、原人参二醇和原人参三醇三种人参基本皂苷元，产量分别达21.4毫克/升、17.2毫克/升和15.9毫克/升，占总人参皂苷元的比例分别为39.3%、31.5%和29.2%。

业内专家认为，该研究为最终获得生产人参皂苷的酵母细胞工厂奠定了基础。