新华网天津12月12日电(记者张建新、王宇丹)南开大学近期开展的采用基因敲除技术获取杜氏盐藻新品种的研究项目,可从天然海藻植物中获取大量高纯度“植物黄金”。
据介绍,被誉为“植物黄金”的番茄红素,属于类胡萝卜素,是目前自然界中发现的最强抗氧化剂之一。研究发现,它对前列腺癌、乳腺癌以及胰腺癌等癌症和血管硬化、冠心病等均有防治作用。番茄红素市场前景广阔,据有关机构预测,2009年市场用量将超过2300吨。
目前,获得番茄红素的方法主要有三种,从番茄中天然提取、化学合成和利用微生物发酵。但三种方法各有弊端。
南开大学该项研究采用基因敲除技术,将重新设计杜氏盐藻类胡萝卜素代谢途径,以获取番茄红素含量达干重6%以上的杜氏盐藻新品种。据测算,该品种番茄红素的单位含量是番茄的1500倍,微生物发酵菌体的100倍,远高于国内外同类研究水平。
项目组负责人、南开大学生命科学学院陈德富教授指出,杜氏盐藻是一种盐生的、无细胞壁的单细胞绿藻,也是β-胡萝卜素含量最高的生物。如果人为地破坏盐藻细胞内的番茄红素β-环化酶基因的功能,则可使番茄红素不再被代谢成β-胡萝卜素,从而累积和贮存在细胞中,细胞内的番茄红素含量将激增。
基因敲除技术是2007年获得诺贝尔生理医学奖的一项遗传工程技术,通过一定途径在DNA水平上对基因组进行定点、定量改造,达到对基因组进行精确改造的目的。“它使中断杜氏盐藻中旺盛的番茄红素β-环化酶功能提供了可能。”陈德富说。
此项目已入选国家海洋局“海洋公益性行业科研专项项目”。南开大学与中盐制盐工程技术研究院开展合作,在技术开发的同时将对现有条件和技术进行改造,建成年产1000公斤、富含番茄红素藻粉的生产车间,研发安全、功能显著的番茄红素新产品。