利用藏红花的力量对食品和治疗

藏红花是世界上最昂贵的香料。通常从磨粉花马唐的耻辱,需要花150000 - 200000生产一公斤的藏红花。现在,KAUST研究人员发现一种方法使用一个常见的园林植物生产藏红花的活性成分,复合与重要的治疗和食品工业的应用。

藏红花的颜色来自藏红花素:水溶性颜料来自类胡萝卜素的过程所催化的酶称为类胡萝卜素解理加双氧酶(ccd)。藏红花素也会发生,尽管低得多,在栀子的果实,观赏植物用于中药。

藏红花素高的治疗潜力,包括他们的角色在保护神经细胞退化,以及他们的抗抑郁药物,镇静剂和抗氧化特性。他们也有一个重要的角色作为天然食品着色剂。

收集和处理精心挑选的藏红花是劳动密集型的。此外,藏红花是只生长在有限的地中海和亚洲地区。所以,新的生物技术方法在大量生产这些化合物是需求量很大。

KAUST研究人员发现了一种高效的类胡萝卜素解理加双氧酶酶从栀子产生藏红花素前体藏花酸醛。他们已经建立了一个系统的调查CCD酶活性的植物和基因工程方法开发了一个可持续的生物技术生产的藏红花素在植物组织。

“我们已经确定了的酶和基因工程策略可以用来建立一个可持续的植物细胞工厂藏红花素在组织培养生产不同的植物物种,”该研究的主要作者Xiongie郑说。

“我们的生物技术方法也可以用于作物,如水稻、crocin-rich功能性食品发展。”

团队领导者萨利姆Al-Babili说这项研究为有效的生物技术生产藏红花素铺平了道路和其他高价值的化合物来源于类胡萝卜素(apocarotenoids)药品在绿色组织以及其他富含淀粉的植物器官。它同时也突显出功能多样化的贡献在CCD的独立进化基因替代apocarotenoid生物合成路线在不同的植物。

“我们大部分的知识CCD酶活性和底物特异性来自实验使用E。杆菌工程产生不同的类胡萝卜素,”他说。

“植物功能特征,例如通过使用转基因方法,比如我们这里,对推导ccd的作用很重要在类胡萝卜素代谢和瓦解他们的真实贡献类胡萝卜素/ apocarotenoid模式。”

平台技术可以用于生产其他重要carotenoid-derived化合物,包括广泛使用的气味和着色剂。

“它可以被用来生产藏花醛和picrocrocin,例如,它产生的味道和香气特征藏红花。这些可以作为风味添加剂和他们也有生物活性的潜在等待探索,”郑说。

参考:郑X, Mi J, Balakrishna et al。栀子类胡萝卜素4解理加双氧酶是一种有效的工具,藏红花素的生物技术生产绿色和非植物组织。植物生物技术J。doi:10.1111 / pbi.13901

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