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簡介

中國科學院華南植物園農(nóng)業(yè)與生物技術中心的藥用植物種質創(chuàng)新與利用團隊，在國家自然科學基金和中國科學院戰(zhàn)略重點研究計劃等項目的支持下,，通過多組學聯(lián)合分析,，在黑果枸杞（Lycium ruthenicum）花青素代謝工程方面取得了顯著的研究進展,。這項研究的成果被發(fā)表在《食品前沿》（Food Frontiers）雜志上。DOI: 10.1002/fft2.440

植物天然色素

花青素是一類廣泛存在于植物界中的水溶性色素,，屬于黃酮類化合物。它們對植物的顏色表現(xiàn)至關重要,，同時也是許多水果,、蔬菜和其他植物產(chǎn)品呈現(xiàn)紅色、紫色到藍色等顏色的主要原因,。其在很多領域都發(fā)揮重要作用,，如：在食品工業(yè)領域，作為天然色素添加到食品和飲料中,，提供顏色并增加產(chǎn)品吸引力,。用于制作功能性食品，利用其健康促進特性等,。在生物醫(yī)藥領域,，花青素具有多種健康益處，包括強大的抗氧化活性,，能夠減輕氧化應激,，預防某些慢性疾病。它們還具有抗炎,、抗癌和改善心血管健康等潛在益處,。傳統(tǒng)上，花青素主要通過從植物中提取獲得,，但這受到植物生長季節(jié)的限制,，周期長，含量低,，且提取工藝繁瑣,；此外，花青素的化學全合成成本高,，難度大,。

黑枸杞作為國家二級重點保護植物，同樣也有“花青素之冠”的美稱,。艾培炎,、韋國等科研人員通過多組學聯(lián)合分析，挖掘出調控花青素合成積累的核心轉錄因子LrAN₂,。在前期建立的黑果枸杞高效遺傳轉化體系的基礎上,、通過完善愈傷組織誘導、優(yōu)化懸浮細胞培養(yǎng)體系等一系列措施,，取得了懸浮愈傷組織高效合成果實花青素主成分 petanin 的突破性進展,，實現(xiàn)了 96.23 毫克/克干重的花青素高產(chǎn)。這一研究成果可有效緩解野生黑果枸杞資源被過度開發(fā)利用的窘境、保護我國西北地區(qū)脆弱生態(tài)環(huán)境,。

步琦合成生物學整體解決方案

在實驗過程中,，生物樣品通常會采取冷凍干燥的方式保存來保證樣品的生物活性。而步琦則可提供包括-55℃/-85℃/-105℃多款高性能冷凍干燥機可選,。

文中所提到的,，關于培養(yǎng)條件對 LrAN₂OE 懸浮細胞花青素產(chǎn)量和生物量的影響，通過優(yōu)化培養(yǎng)-基的條件（如5％蔗糖或葡萄糖對 LrAN₂OE 懸浮細胞的生物量和花青素產(chǎn)量有積極影響）,，使得花青素產(chǎn)量最高達96.23 mg/g DW,。在此階段，步琦公司也有在線近紅外手段實時監(jiān)測培養(yǎng)基各項指標參數(shù),，幫助實驗條件優(yōu)化,。

發(fā)酵后代謝產(chǎn)物的濃縮同樣非常重要。通過濃縮,，可以顯著提高代謝產(chǎn)物的濃度,，使其更容易進行后續(xù)的處理和應用，從而有助于簡化后續(xù)的分離和純化步驟,。步琦在樣品濃縮方面擁有豐富的經(jīng)驗和解決方案,，從實驗室級到工業(yè)級全方面覆蓋。

濃縮產(chǎn)物的分離純化是拿到目標產(chǎn)物花青素的關鍵,，如文中所說,，采用分析型 HPLC 在 UV 530nm 波長下對花青素進行檢測并選定純化條件。那么如何能夠快速有效且大量得到花青素產(chǎn)物呢,？步琦公司在樣品制備領域擁有高性能的中壓/高壓制備色譜,，可大大提高樣品單次處理能力。