前体诱导促进长柄萼距花细胞悬浮培养物中 L-DOPA 高效生物合成

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Unravelling the influence of precursors and polyamines on L-Dopa bio-fabrication in elicited suspension cells of Hybanthus enneaspermus (L.) F. Muell.

为提升 L-DOPA 产量，研究人员对长柄萼距花细胞培养物开展研究，发现前体诱导可增产，具商业潜力。

　　长柄萼距花（Hybanthus enneaspermus (L.) F.Muell.）因具有产生左旋多巴（L-Dopa）的潜力而在医学领域备受关注。本研究旨在探索通过前体添加诱导长柄萼距花细胞培养物，实现体外代谢物（L-Dopa）的持续生物合成。研究人员从长柄萼距花的茎节诱导出疏松愈伤组织，并由此建立了长柄萼距花细胞悬浮培养物（CSCH）。此次研究考察了前体物质和多胺对生物量、L-Dopa 含量以及抗氧化代谢物的影响。研究采用浓度梯度法，将酪氨酸（TYS）、苯丙氨酸（PHE）等氨基酸前体，以及亚精胺（SPD）、精胺（SPM）和腐胺（PRC）等多胺，分别在不同阶段（2 天、4 天和 6 天）添加到细胞培养物中。在众多前体和多胺中，150 μM 的 TYS 使生物量和 L-Dopa 水平相较于未诱导细胞分别提高了 1.75 倍和 12.75 倍。与多胺相比，前体物质在提高生物量和 L-Dopa 产量方面效果更为显著。在生产效率方面，前体和多胺的效果排序为：TYS＞PHE＞SPD＞SPM＞PRC。此外，研究还深入探究了前体和多胺对诱导细胞中关键生理指标的影响，这些指标包括过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和抗坏血酸过氧化物酶（APx）。在各类酶活性变化中，200 μM 的 TYS 使 CAT 活性相较于未诱导细胞提高了 9.94 倍。该研究表明，前体添加和诱导能显著促进 CSCH 中 L-Dopa 的合成。这些研究成果有望应用于利用 CSCH 进行商业规模的 L-Dopa 生产，为合成来源提供可持续的替代方案。