当前稀有人参皂苷原料来源受限、反应合成步骤繁琐、成本高、纯度

  当前稀有人参皂苷原料来源受限、反应合成步骤繁琐、成本高、纯度低、产率低，导致人参皂苷单体市场价格高昂。

  本项目经过深入的挖掘，找到了多种人参皂苷生物合成中高效且特异的酶，在此基础上，基于合成生物学的方法，将合成人参皂苷的生物途径构建到酿酒酵母中并进一步优化其结构，从而得到了可高效生产人参皂苷及苷元的酿酒酵母工程菌株。本项目可以以单糖为底物一步发酵生产皂苷元（如原人参二醇、原人参三醇、齐墩果醇、香树脂）及稀有人参皂苷（如Rg3、Rh2、CK、F1、Rh1、Rf、Rg2等），也可以皂苷元或便宜易得的人参皂苷为底物发酵生产高价值的稀有人参皂苷。

  人参皂苷是由苷元和糖基相连而成的三萜糖苷类化合物。根据苷元不同，人参皂苷可分为3种类型：齐墩果烷型、人参二醇型和人参三醇型皂苷。苷元糖基化后可产生不同的人参皂苷。在人参皂苷合成中参与糖基化的糖基转移酶，其作用是把糖基供体上的糖基转移到皂苷元的C-3、C-6或C-20的羟基上，从而形成具有不同药用活性的皂苷。

  原人参二醇产量可达到11 g/L，纯度>99.9%；

  CK产量达到3 g/L，纯度>99.9%；

  Rh2产量达到2 g/L，纯度>99%；

  Rg3、Rh1、F1的产量均大于2 g/L。

  需要指出，目前的发酵产量还有很大的提升空间，10L水平的产量保守估计至少有一倍以上的提升潜力。其他种类的人参皂苷和苷元目前虽未做10L水平的发酵试验，但如需要也应可在短期内达到或超过上述水平。

  10L水平发酵的原料成本目前为5元左右/克产品。

  1，在酵母中建立起生物合成人参皂苷元的平台技术，可在此基础上进一步生产多种稀有人参皂苷，产品包括皂苷元及稀有人参皂苷；

  2，产物纯度高，最高可> 99.9%，特别有利于新药开发；

  3，成本低，目前10L水平发酵的原料成本仅为5元左右/克产品；

  4，产量高，且酵母是成熟的工程菌体系，产量进一步优化提升的潜力很大；

  5，拥有自主知识产权，截至目前已经申请5项专利；

  6，发酵过程安全可控，且避免了农药等任何外来污染；

  7，不受植物原料来源的限制，避免了名贵天然资源的耗竭。

  1，一组糖基转移酶及其应用，专利号ZL 201310658887.9，已获中国授权，并已递交美国、欧洲、日本、韩国、印度、加拿大、香港专利申请。 2，几种稀有人参皂苷的制备方法，专利申请号 201410199461.6，目前实质审查中。 3，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-细胞色素P450还原酶及其应用，专利申请号 201510095010.2，目前实质审查中。 4，糖基转移酶突变蛋白及其应用，专利申请号 201510051992.5，目前实质审查中。 5，一组催化糖链延伸的糖基转移酶及其应用，专利申请号 201510313727.X，目前实质审查中。