蠶寶寶吐出玫瑰色蠶絲

近日，江蘇科技大學生物技術學院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蠶桑遺傳改良重點實驗室譚安江教授團隊，首次實現(xiàn)了在家蠶體內(nèi)合成植物化合物甜菜紅素。該技術讓蠶寶寶能吐出玫瑰色的蠶絲，織出色彩艷麗的繭，把蠶繭用水泡一泡，就能得到甜菜紅素這種水溶性的植物色素。相關研究成果日前在線發(fā)表于《美國國家科學院院刊》。

天然植物色素具有重要的經(jīng)濟和藥用價值，其復雜的生物合成途徑一直是廣受關注的科學問題。甜菜素因最早被發(fā)現(xiàn)于甜菜根中而得名，包括甜菜紅素和甜菜黃素兩種形式。甜菜紅素是優(yōu)質(zhì)健康的食品添加劑，可用于食品染色。除了食用功能，甜菜紅素還具有抗氧化、降血脂、抗炎癥和抗糖尿病等多種醫(yī)學和藥用價值。另外，由于甜菜紅素呈現(xiàn)肉眼可見的亮紅色，因此可作為良好的遺傳分子標記物，并已經(jīng)在擬南芥、煙草和水稻等模式植物中得到了應用。

過去，甜菜紅素都是從植物中提取。在植物體內(nèi)，甜菜紅素以酪氨酸為底物，經(jīng)過三個酶促反應和若干自發(fā)反應合成，但此前利用動物合成甜菜紅素尚無先例。而研究團隊要做的就是把這種合成路徑搬到家蠶體內(nèi)。

研究人員通過遺傳轉化，向家蠶體內(nèi)導入植物體內(nèi)三個酶促反應所需的三種基因。這樣家蠶就成為天然的生物反應器，不需要外界干預就能在體內(nèi)自主合成甜菜紅素。此時蠶寶寶的體內(nèi)就像一個沒有工人的“超級工廠”，甜菜紅素主要在家蠶幼蟲的絲腺中合成和積累，并隨著吐絲過程分泌到蠶繭中。

此前，天然蠶絲的顏色除了常見的白色之外，還有綠色、黃色、粉紅色等，但作用僅限于為絲綢增色。而這項研究為今后利用家蠶生物反應器開展天然化合物的規(guī)?；苽溟_辟了新的途徑。

相比于從植物中提取甜菜紅素，利用家蠶合成甜菜紅素的優(yōu)勢非常明顯。一是提取率比較穩(wěn)定，大約為1.4%，有較好的商業(yè)化潛力;二是只需室溫水浸泡就能回收，步驟簡單，且無雜質(zhì)殘留。

（摘自《科技日報》9.5）