改良的微藻将阳光转化为有价值的药物

哥本哈根大学哥本哈根植物科学中心的研究人员成功地操纵了一种微藻菌株,以前所未有的程度形成复杂的分子。这可以为生产各种化学品(例如药物化合物)的有效,廉价和环境友好的方法铺平道路。

“所以基本上,我们的想法是,我们从光合系统中劫持微藻产生的一部分能量。通过将能量重定向到能够产生各种复杂化学物质的细胞的转基因部分,我们诱导光驱动的生物合成这些化合物中,“Post Doc Agnieszka Janina Zygadlo Nielsen说道,他与同事Post Doc Thiyagarajan Gnanasekaran和博士生Artur Jacek Wlodarczyk一起成为这项研究的主要研究者。

研究人员已经将这种改良的微藻遗传地变成了具有电源供应的小型化学工厂。根据该研究小组的研究,这基本上可以将阳光转化为从化学疗法或生物塑料到有价值的香精和香料化合物的各种物质。

正如Agnieszka Janina Zygadlo Nielsen所描述的那样,今天许多这些物质的问题在于它们非常昂贵且难以制造,因此在药用植物中仅少量生产。

“像紫杉醇这样的抗癌药物就是用老红豆杉树制成的,它会在树皮中自然产生这种物质。这是一个繁琐的过程,导致昂贵的处理。如果我们让微藻运行生产,这个问题可能已经过时了,”她解释道。

废水可持续生产

Thiyagarajan Gnanasekaran澄清了这种方法可以持续和持续地运行,这使得它与现有方法相比更加壮观。

“我们的研究表明,通过在温室中的透明塑料袋中生长,可以仅使用阳光,水和二氧化碳来优化细胞中的酶促过程。理论上,水可以用污水代替,这可以使过程成为可能。以完全可再生的能源和营养来源为基础。从工业和城市回收废水以生产有价值的物质肯定会是积极的,“他指出。

Agnieszka Janina Zygadlo Nielsen补充道:

“如果我们能够建立一个封闭的系统,从水,阳光和二氧化碳中产生有价值的化学物质,那么与现在使用的方法相比,它将是一种完全竞争的方法,它主要从植物或酵母和大肠杆菌中提取,产生从理论上讲,从长远来看,使用我们的方法应该比添加大量的糖更便宜,传统的酵母和大肠杆菌培养物需要其他功能。“

一种彻底改变观点的方法

然而,研究小组强调,使用转基因微藻的方法目前存在局限性。正如Thiyagarajan Gnanasekaran所指出的那样,微藻使用大部分利用的阳光来保持自己的新陈代谢过程:

“很难在微藻中产生大量的所需化合物,因为它们必须为自己使用大量的产生的能量,因为它们是完全光合作用的生物。正是由于这个原因,让它们生产出来是很有意义的。特别有价值的物质,一次性生产成本相对较低,例如药品。“

然而,根据该团队的说法,微藻的扩展方法和遗传工具很可能在不久的将来克服这些限制。