固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)小白菊內(nèi)酯的菌種篩選創(chuàng)新突破了傳統(tǒng)局限。從菊科植物根際土壤中分離得到一株產(chǎn)小白菊內(nèi)酯的內(nèi)生 Alternaria sp.,通過紫外誘變結(jié)合高通量篩選,獲得高產(chǎn)突變株 UV-43,其固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)量達(dá) 185mg/kg(以麩皮為基質(zhì)),較原始菌株提升 4.2 倍。創(chuàng)新性優(yōu)化發(fā)酵基質(zhì)配方,添加 5% 的菊芋粉作為碳源,結(jié)合 3% 的酵母提取物,使發(fā)酵體系的 C/N 比維持在 25:1,促進(jìn)產(chǎn)物合成。采用淺盤發(fā)酵與通氣調(diào)控結(jié)合,控制基質(zhì)含水率 60%、溫度 28℃、通氣量 0.5vvm,使批次間產(chǎn)量變異系數(shù)<8%。該固態(tài)發(fā)酵工藝的原料成本為植物提取法的 1/5,已在 200kg 規(guī)模生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。小白菊內(nèi)酯可通過影響細(xì)胞骨架,改變細(xì)胞形態(tài)和功能。安康小白菊內(nèi)酯廠家直供
合成生物學(xué)將在小白菊內(nèi)酯的未來發(fā)展中發(fā)揮性作用。通過對微生物代謝途徑的精細(xì)設(shè)計(jì)與重構(gòu),科學(xué)家能夠構(gòu)建高效的 “細(xì)胞工廠” 來生產(chǎn)小白菊內(nèi)酯。目前,利用酵母細(xì)胞合成小白菊內(nèi)酯已取得一定進(jìn)展,未來將在此基礎(chǔ)上深入優(yōu)化。一方面,通過理性設(shè)計(jì)和定向進(jìn)化技術(shù),進(jìn)一步優(yōu)化微生物中參與小白菊內(nèi)酯合成的關(guān)鍵酶的活性和穩(wěn)定性,提高其催化效率 3 - 5 倍。例如,對負(fù)責(zé)合成前體物質(zhì)的酶進(jìn)行改造,使其對底物的親和力提高,從而增加前體供應(yīng),為小白菊內(nèi)酯的合成提供充足原料。另一方面,通過調(diào)控微生物細(xì)胞內(nèi)的代謝網(wǎng)絡(luò),平衡能量供應(yīng)和物質(zhì)合成,減少副產(chǎn)物生成,將小白菊內(nèi)酯的產(chǎn)量提高至克級水平,達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)可行性。此外,隨著合成生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,未來有望開發(fā)出全新的微生物底盤細(xì)胞,專門用于小白菊內(nèi)酯的高效合成,進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。安康小白菊內(nèi)酯廠家直供作為植物源成分,小白菊內(nèi)酯在醫(yī)藥界嶄露頭角。
小白菊內(nèi)酯的生產(chǎn)目前以植物提取為主,全球年產(chǎn)量約 500kg,主要生產(chǎn)企業(yè)分布在歐洲、中國和美國。歐洲以德國 Schwabe 公司為,采用規(guī)范化種植的小白菊為原料,通過乙醇提取和樹脂純化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)提取物(含小白菊內(nèi)酯 0.2-0.5%),主要用于保健品和非藥。中國企業(yè)在高純度產(chǎn)品(98% 以上)生產(chǎn)方面具有優(yōu)勢,采用超聲輔助提取結(jié)合 HSCCC 純化工藝,成本較歐洲低 30-40%,年產(chǎn)能約 200kg,主要供應(yīng)醫(yī)藥研發(fā)機(jī)構(gòu)。市場應(yīng)用中,保健品領(lǐng)域占比比較大(60%),用于偏和關(guān)節(jié)保??;醫(yī)藥研發(fā)領(lǐng)域占 30%,聚焦于炎癥和藥物開發(fā);化妝品領(lǐng)域占 10%,利用其特性開發(fā)敏感肌護(hù)理產(chǎn)品。2023 年全球市場規(guī)模約 3.5 億美元,預(yù)計(jì)未來 5 年以 15% 的年增長率增長。
小白菊內(nèi)酯抗活性的發(fā)現(xiàn)是其研究領(lǐng)域的重要拓展。2005 年,美國約翰?霍普金斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)報道小白菊內(nèi)酯對白血病細(xì)胞的殺傷作用,在 1μM 濃度下可誘導(dǎo) 90% 以上的 Jurkat 細(xì)胞凋亡,而對正常造血細(xì)胞毒性較低(IC??=25μM)。后續(xù)研究證實(shí)其對多種實(shí)體瘤有效,包括乳腺、肺、結(jié)腸等。抗機(jī)制研究顯示,小白菊內(nèi)酯具有多靶點(diǎn)特性:通過抑制 HDAC 酶活性(IC??=3.5μM)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化; p53 通路促進(jìn)凋亡;阻斷血管生成(抑制 VEGF 表達(dá))。2018 年,發(fā)現(xiàn)其能選擇性干細(xì)胞(CD44 + 細(xì)胞),在乳腺模型中使腫瘤復(fù)發(fā)率降低 70%,這一發(fā)現(xiàn)為克服耐藥提供新策略。臨床前研究表明,小白菊內(nèi)酯與化療藥物聯(lián)用具有協(xié)同作用。與順鉑聯(lián)用可使肺細(xì)胞殺傷率提升 3 倍(CI=0.3),且減輕順鉑的腎毒性(血清肌酐水平下降 40%)。目前,小白菊內(nèi)酯衍生物的 Ⅰ 期臨床試驗(yàn)已完成(NCT04876321),顯示出良好的安全性和抗活性。小白菊內(nèi)酯能與細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵分子相互作用,影響細(xì)胞命運(yùn)。
小白菊內(nèi)酯在腫瘤免疫中的協(xié)同作用創(chuàng)新開辟了新方向。研究證實(shí),其可選擇性微環(huán)境中的 M2 型巨噬細(xì)胞(IC50=12μM),同時促進(jìn)樹突狀細(xì)胞成熟(CD86 + 細(xì)胞比例提升 2.1 倍)。與 PD-1 單抗聯(lián)合使用時,在 B16 黑色素瘤模型中,生長抑制率從單藥的 45% 提升至 82%,且記憶性 T 細(xì)胞比例增加 3 倍,延長荷瘤小鼠生存期。創(chuàng)新性開發(fā) “小白菊內(nèi)酯 - 免疫檢查點(diǎn)抑制劑” 共遞送系統(tǒng),利用介孔二氧化硅納米粒同時負(fù)載兩種藥物,實(shí)現(xiàn)腫瘤部位的協(xié)同釋放。動物實(shí)驗(yàn)顯示,該系統(tǒng)使微環(huán)境中 IFN-γ 濃度提升 5.3 倍,Treg 細(xì)胞比例下降 60%,免疫原性細(xì)胞死亡標(biāo)志物 ATP 釋放量增加 4 倍。該策略為逆轉(zhuǎn)腫瘤免疫抑制微環(huán)境提供了新思路,已申請國際發(fā)明專利。作為天然活性成分,小白菊內(nèi)酯受科研人員研究。寧德小白菊內(nèi)酯一公斤多少錢
作為天然產(chǎn)物,小白菊內(nèi)酯在炎癥、疾病研究中備受矚目。安康小白菊內(nèi)酯廠家直供
植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)為小白菊內(nèi)酯生產(chǎn)提供了替代路徑。1987 年,美國科學(xué)家從小白菊葉片誘導(dǎo)出愈傷組織,但細(xì)胞中幾乎檢測不到小白菊內(nèi)酯(含量<0.01%)。90 年代通過培養(yǎng)基優(yōu)化(添加茉莉酸甲酯作為誘導(dǎo)子),使細(xì)胞中含量提升至 0.1%,但仍未達(dá)到工業(yè)化要求。2005 年,日本學(xué)者采用細(xì)胞克隆篩選技術(shù),獲得高產(chǎn)細(xì)胞系 TP-12,其小白菊內(nèi)酯含量達(dá)干重 0.5%,通過 5L 生物反應(yīng)器培養(yǎng),產(chǎn)量達(dá) 0.12g/L。2012 年,中國科學(xué)院過程工程研究所創(chuàng)新開發(fā) “兩步法培養(yǎng)” 策略:第一階段(0-10 天)優(yōu)化營養(yǎng)條件促進(jìn)細(xì)胞增殖,第二階段(11-20 天)添加 0.1mM 水楊酸誘導(dǎo)產(chǎn)物合成,使產(chǎn)量突破 0.3g/L。近年來,基因工程技術(shù)的應(yīng)用取得重大突破。2020 年,通過 CRISPR-Cas9 技術(shù)敲除細(xì)胞中的降解酶基因,產(chǎn)物積累量提升至 0.8g/L,接近天然植株水平。目前,500L 規(guī)模的植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)線已在江蘇投入運(yùn)行,年產(chǎn)能達(dá) 100kg,為原料供應(yīng)提供了穩(wěn)定保障。安康小白菊內(nèi)酯廠家直供