近日，中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員張學(xué)禮在代謝工程領(lǐng)域權(quán)威期刊《代謝工程》發(fā)表重要成果：人工細(xì)胞合成三萜酸類物質(zhì)，該成果隨即引起社會關(guān)注。

        要了解三萜酸，我們先了解一下三萜類化合物。三萜類化合物是由六個異戊二烯單位組成的萜類化合物，多是以游離形式或以與糖結(jié)合成苷或成酯的形式存在，主要按照碳環(huán)多少進(jìn)行分類，三萜類化合物多是四環(huán)三萜或五環(huán)三萜，三萜酸即是其中顯示酸性的一類。研究指出，三萜酸類化合物具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤等多種生物活性，近十年來也成為科學(xué)界的熱點(diǎn)研究課題。

        三萜酸在自然界中分布廣泛，但大部分物種內(nèi)的含量很低，不足以進(jìn)行工業(yè)化加工，而中草藥中的三萜酸含量相對豐富，是三萜酸的主要來源。中草藥類的三萜酸以五環(huán)三萜酸最為常見，分為烏蘇烷型、齊墩果烷型、羽扇豆烷型和木栓烷型。山楂、枇杷、靈芝、紅棗、茯苓等是關(guān)于三萜酸研究較多的種類，山楂中含有熊果酸、科羅索酸、齊墩果酸、山楂酸，枇杷葉中含有齊墩果酸、烏蘇酸、薔薇酸，靈芝中含有靈芝酸、靈芝烯酸，紅棗中含有齊墩果酸、熊果酸、白樺脂酸，茯苓中含有豬苓酸、去氫土莫酸等。

        對于三萜酸的研究主要在提純、合成、活性和藥理研究等方面，其中對于合成和代謝途徑研究主要以植物為主，真菌類合成尚有途徑未了解。以靈芝酸為例，靈芝酸是由甲羥戊酸生物途徑合成的。

                              數(shù)據(jù)來源：菌物學(xué)報 2015,34(1):1-9

        研究指出，活性異戊二烯單位和碳環(huán)系統(tǒng)的生物合成階段已經(jīng)清楚，但碳環(huán)系統(tǒng)合成后，碳環(huán)骨架還需經(jīng)過修飾作用才能最終形成特定的結(jié)構(gòu)，而目前僅推測出幾種可能性，未能完全掌握形成途徑。張學(xué)禮研究員的研究成果建立了植物天然產(chǎn)物生物合成途徑解析平臺，成功鑒定出三萜酸合成途徑中未知的2位α羥化P450蛋白，完成了這類化合物完整的生物合成途徑解析。

        三萜酸種類多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，合成途徑解析平臺將為三萜酸的工業(yè)化合成提供理論支撐，同時，該成果的發(fā)布將為多個領(lǐng)域帶來契機(jī)。首先是生物工程行業(yè)，研究中以掌握的合成途徑為基礎(chǔ)，將來源于山楂、枇杷、積雪草和蘋果的功能元件在釀酒酵母中進(jìn)行重建和優(yōu)化，獲得了高產(chǎn)科羅索酸、山楂酸和麥珠子酸等三萜酸的人工酵母細(xì)胞。以此類推，可以將更多多樣化的功能元件進(jìn)行延伸，產(chǎn)生具有針對性的酵母細(xì)胞，從而有利于規(guī)模化生產(chǎn)，為科研、醫(yī)療提供強(qiáng)大的基礎(chǔ)，有望提升三萜酸在醫(yī)療行業(yè)中的定位。其次，為膳食補(bǔ)充應(yīng)用提供支撐，三萜酸的保健價值較高，然而限于其作用量少、利用率低等問題，其保健功效備受質(zhì)疑。生物工程技術(shù)的加入，可以有效提高產(chǎn)品中作用量，從而提高產(chǎn)品價值。另外，合成研究中使用的蘋果、梨等屬于經(jīng)濟(jì)水果，研究成果的發(fā)布也為果皮的回收利用提供了更多可能性。