稀有人参皂苷具有抗肿瘤、抗炎症、提高免疫力等药用价值。由于野生人参皂苷含量低,稀有人参皂苷的来源极为有限,从而阻碍了它们在功能性食品和药物中的应用。东北林业大学李玉花教授团队开发了一种有效的组合生物技术方法,包括组织培养、固定化和水解方法来获得稀有人参皂苷。
稀有人参皂苷获得流程图
研究人员为了获得皂苷含量稳定、无农药残留、无重金属污染的人参总皂苷转化底物,开发了人参不定根的组织培养体系。从固体培养到液体培养,再到气升式反应器培养,人参不定根逐级放大,在获得的国家发明专利(ZL2011 1 0214567.5)5L生物反应器培养技术的基础上,扩大至10L,其中主要皂苷的含量通过茉莉酸甲酯的诱导后与5年生的野生人参基本一致。
生物反应器生产人参培养根
诱导处理提高人参皂苷含量
根据糖苷酶水解人参皂苷的途径,筛选到6种β-糖苷酶进行酶促水解,并将它们组合使用,可获得Rh2、Rg3、CK等10余种稀有人参皂苷,其产量范围为5.54-32.66 mg L-1。在优化后的pH和温度条件下使用固定化的糖苷酶BglPm和Bgp1,Rh2的产量进一步提高了7%,最高产量达到51.17 mg L-1。该方法提供了一种高效的、获取多种稀有人参皂苷的平台,该体系易于放大、操作方便、且大大提高了酶的利用率降低了成本。相比微生物细胞工厂一般只能生产单种稀有皂苷,该方法可以同时获得10余种稀有皂苷具有优势,该策略为其它药用植物的稀有皂苷的获得提供了一种新的思路。
该项工作于2020年3月7日在线发表在国际生物工程类的顶级期刊《Biotechnology and Bioengineering》上,题目为:“Highly efficient production of diverse rare ginsenosides using combinatorial biotechnology”,东北林业大学李玉花教授团队的在读博士研究生曹领改和吴昊讲师为该论文的并列第一作者,王宇副教授为并列通讯作者;东北林业大学薛哲勇教授作为并列通讯作者也参与该工作。该项工作受到黑龙江省应用技术研究与开发重大项目(GA16C106)、国家林业局948项目(2014-4-60)、黑龙江头雁团队等项目的资助。
人参皂苷单体转化途径
“特殊时期,我们同全国各地的高校师生同上了一堂特殊的思政大课,虽然身在家中,但从未像现在这样真切地感受到祖国的强大力量”;“自上而下,由中央到地方,由党员到广大群众的共同努力,全面展示了中国面对公共卫生灾难时的强大应对能力,更显示了我国由中国共产党集中统一领导的显著优势”……在3月9日“全国大学生同上一堂疫情防控思政大课”的网络直播课程中,我校21980名师生通过人民网、咪咕视频、人民视频客户端等媒介观看直播和回看的方式,分别聆听了艾四琳、秦宣、王炳林、冯秀军四位权威学者的精彩演讲。连日来,师生谈论“思政大课”的热情不减,大家纷纷表示,祖国的强大这是一堂有政治高度、思想深度、情感温度的思政课,充分展示了中国人民的社会责任与担当,凝聚起了中国人民团结奋进的中国力量、中国担当和中国精神;更加明晰了党中央关于疫情防控的决策部署与中国共产党领导和中国特色社会主义制度的显著优势;更加坚定了爱国主义的心与对中国特色社会主义道路、理论、制度、文化的自信。
马克思主义学院教师李丹丹表示:“这次网络课程帮助我对现阶段的抗疫形势有了更清醒的认识,对当前党和政府在抗疫过程中的有效举措有了全面的了解,也从专业的视角为我们思政课教师指明了下一阶段的工作方向,明确了教学责任与目标。新冠肺炎疫情是社会转型期的突发事件,是对执政党及社会制度体系的考验和检验,也是对所有思想政治理论课教师的一次考验,我们必须要因势利导,在这次大考中拿出满意的答卷。”
生命科学学院辅导员郭婷婷说:“作为一名一线辅导员,通过聆听,为自己未来的思政教育工作提供了清晰的思路、精深的理论、准确的依据。整堂思政课没有生僻的理论,而是深入浅出地对全国大学生讲解了面对疫情的思考,人与自然的和谐发展,在抗击疫情中深化理论认识,从历史中汲取智慧,在奋斗和担当中谱写青春,更加坚定了战胜疫情的信心。”
同学们线上展开热烈讨论
材料科学与工程学院团委书记周洪辉说:“在这个特别的时间里四位专家通过云授课的方式,给我们讲解了防疫抗疫的攻坚克难,让我们知道了中国历史上防疫抗疫的成功做法,通过90后青年人投身抗疫第一线的点滴故事告诉我们,中国人民是不会因为困难而被打倒的。相信在我党正确的领导下,高校大学生、高校青年教师一定能够做到增强四个意识,坚定四个自信,做到两个维护。相信英雄的中国人民一定能够取得抗疫的共同胜利!”
马克思主义学院研究生张明月说:“各种措施在较短的时间内取得立竿见影的成效,这是其他制度所不能比拟的。疫情中的具体感人事例与思想政治理论课教学具体内容相结合,是理论与实践相统一的表现,有助于我再次学习思想政治理论课知识时与生活中的具体实例相结合,更好地在生活行为中贯彻思想政治理论教育。
同学们谈感想、谈心得
理学院本科生张家绪说:“这次疫情充分体现了人类命运共同体的重要性,许多国家对我们伸出援助之手,给我们捐赠口罩、防护服等物资,缓解了物资紧张的情况。在这次疫情下,我们青年更应该发挥出我们的爱国情怀和责任担当!”
文法学院李咏璐说:“这不仅仅是一堂课,更是对我们人生的引领。我们应该把灾难当成教材,把我们应该做的、能够做的、通过努力能够做到的事情,做到最好。”
此外,“思政大课”也让同学们深化了对人与自然关系的认识。动物医学和动物科学专业的同学们重点就艾四林教授讲授的内容谈了心得:“人类在近代形成的主客二元思维方式,造成了人与环境的对立,进而,人对自然界的不断征服导致自然对人类的报复。所以,人类必须学会与自然和谐相处。” 数学2018级二班张加男说:“我们要敬畏自然,一直以来国家都在提倡人与自然和谐共生,既要金山银山又要绿水青山。我们要敬畏生命,任何一个物种存在于世界,总有其存在的理由和价值,每个动物的生命,都应该被平等对待。我们要敬畏法律,保护自然环境,形成良好的社会氛围。”
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