用于制造神经疾病药物的面包酵母

在世界各地，越来越多的人正在变老。根据世界卫生组织的数据，到2030年，世界上六分之一的人将是60岁或以上的老人。到2050年，世界60岁及以上人口将翻一番，达到21亿。预计在2020年至2050年期间，80岁以上的人口数量将增加两倍，达到4.26亿人。

随着老年人口的增加，阿尔茨海默病、帕金森病等老年痴呆症等与年龄相关的疾病的患者也将呈指数级增长。这些与年龄有关的疾病正在成为健康和有功能的老龄化的新障碍。

用于治疗神经认知疾病和其他神经疾病(偏头痛、头痛等)的一类药物目前是从麦角真菌的提取物中获得的。然而，继续种植药用麦角菌是不可持续的，因为工业化农业是全球碳排放的最大贡献者之一。

为了满足全球对这种药物的需求，每年生产10-15吨d -麦角酸(DLA)，这是一种用于生产这种药物的成分。麦角真菌是黑麦等谷类作物的寄生虫，它们的种植需要将它们种植在这些作物的田地上，否则这些作物可以用于粮食生产。为了减少生产这种药物对耕地的占用，来自新加坡国立大学(NUS medicine) Yong Loo Lin医学院和伦敦帝国理工学院的一组研究人员试验了一种生产DLA的替代方法。

利用制作面包的常见酵母和合成生物学技术，该团队将麦角菌中的酶引入到面包酵母中，而面包酵母恰好也是另一种真菌。通过一个被称为发酵的过程，然后用糖培养改良的酵母来生产DLA。在人类历史上，自然发酵一直被用于食品生产，最著名的是面包和啤酒的生产。就像面包师的酵母被用来生产啤酒中的酒精和香料一样，使用改良的酵母发酵现在可以产生DLA。

这项研究发表在自然通讯2022年2月7日。

“使用目前的酵母菌株，每年可以生产多达5吨的DLA;通过进一步优化，可以达到商业生产水平，”新加坡国立大学医学院生物化学系副教授、该研究的联合首席研究员Yew Wen Shan解释道。“这项研究建立在越来越多的工作的基础上，这些工作使用酵母等微生物来可持续生产药物和功能性食品成分。”

来自伦敦帝国理工学院传染病系的保罗·弗里蒙特教授说:“数千年来，酵母一直是人类文明的重要组成部分，帮助我们制作面包和酿造啤酒。但我们与这种熟悉的微生物的关系正在演变。通过这种令人兴奋的合作，我们已经能够利用真菌细胞作为微型工厂来生产药物的原料化合物。这是一个例子，说明一些看似微不足道的东西有可能改变人类生活，提供药物，让我们更好地变老，减少工业药物生产对环境的影响。”

参考:王刚，林立林，谭玉青，等。酵母中d -麦角酸完全生物合成的重构。Nat Commun．2022; 13(1): 712。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 28386 - 6

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