科技日报记者 陈曦
记者4月12日从中国科学院天津工业生物技术研究所获悉，该所微生物代谢工程研究组在植物中挖掘到一条高效合成黄体酮（孕酮）的生物合成途径，成功构建能像酿酒一样高效生产甾体激素的“人工本草细胞”。这项突破使我国在第三代甾体激素合成技术领域实现跨越式发展，相关成果发表于国际期刊《代谢工程》。
据介绍，黄体酮、氢化可的松等甾体激素是仅次于抗生素的第二大类化学药物，全球年销售额超千亿美元。不过，其传统生产工艺依赖植物资源，且易造成污染。
“第三代技术致力于构建微生物细胞工厂。但‘动物路线’合成甾体激素需要在细胞内的‘线粒体工厂’中进行，过程复杂且效率较低，用1升原料只能生产出一粒小药片。”文章第一作者、天津工业生物技术研究所博士研究生李荣生介绍，该路线近30年来未能突破产业化效率瓶颈。
研究团队另辟蹊径，发现植物合成甾体激素更为高效简洁的“秘密通道”。不同于“动物路线”需要在线粒体中“绕远路”，“植物路线”直接在内质网这个“细胞工厂车间”里，利用胆固醇类物质直接合成甾体激素，跳过了动物细胞中繁琐的线粒体转运步骤。
基于上述发现，团队运用合成生物学技术创建了“人工本草细胞”，其利用葡萄糖、乙醇等廉价碳源发酵生产甾体激素，产量突破克级每升，将原有产量提升10倍以上。
项目负责人、天津工业生物技术研究所研究员戴住波表示，该成果为探索生命演化提供了新视角，并为基于异源仿生合成技术，高效环保地生产甾体激素药物打下重要基础。
