十年科技攻關(guān) 首例高蝦青素番茄培育成功

怎樣才能保持健康的身體和美麗的容顏？這是科學(xué)家們一直在研究的課題。歷經(jīng)10年攻關(guān)，中國(guó)科學(xué)院昆明植物所黃俊潮研究組與北京大學(xué)、香港大學(xué)合作，培育出世界首例能高產(chǎn)蝦青素的工程番茄新品種，其富含自然界中最強(qiáng)的抗氧化劑蝦青素，具有極大的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化應(yīng)用前景。

蝦青素是人類(lèi)從河蟹蝦外殼、牡蠣和鮭魚(yú)等來(lái)源中發(fā)現(xiàn)的一種特殊的紅色類(lèi)胡蘿卜素，其抗氧化功能是VE 的500 倍。蝦青素具有保護(hù)皮膚和眼睛，抵抗輻射、心血管老化、老年癡呆和癌癥等功效。但是，天然蝦青素價(jià)格高昂，每千克約6 000美元，其保健品的價(jià)格更是堪比黃金，大部分人難以承受。

蝦青素的生物合成只發(fā)生于少數(shù)生物且產(chǎn)量很低。雨生紅球藻是自然界中蝦青素含量最高的生物，是目前唯一用于商業(yè)化生產(chǎn)天然蝦青素的單細(xì)胞真核綠藻。由于生長(zhǎng)慢，加上對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境敏感的遺傳特性，雨生紅球藻養(yǎng)殖企業(yè)只能以較小的生產(chǎn)規(guī)模和較高的生產(chǎn)成本得到產(chǎn)品質(zhì)量難以保持穩(wěn)定的藻粉。

黃俊潮研究組認(rèn)為，植物是理想的蝦青素加工廠(chǎng)，番茄中的β- 胡蘿卜素與蝦青素同屬于類(lèi)胡蘿卜素，化學(xué)結(jié)構(gòu)相似。因此，他們對(duì)微藻蝦青素的合成途徑及催化關(guān)鍵步驟的限速酶基因作了全面的比較分析，解決了限制高等植物合成蝦青素的關(guān)鍵問(wèn)題，并成功研制出能高產(chǎn)蝦青素的工程番茄新品種，其果實(shí)能累積與雨生紅球藻相近含量、高達(dá)1.6%的蝦青素。

“更重要的是，番茄作為經(jīng)濟(jì)植物可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，預(yù)計(jì)用我們的番茄生產(chǎn)蝦青素的利潤(rùn)率至少是雨生紅球藻的5 倍?！秉S俊潮說(shuō)。

目前，高產(chǎn)蝦青素番茄新品種正在申請(qǐng)專(zhuān)利，在溫室中栽種三代，性狀穩(wěn)定，蝦青素含量穩(wěn)定。下一步，該研究組將把番茄新品種中蝦青素的含量提高一倍并進(jìn)行中試試驗(yàn)。預(yù)計(jì)用2～3年完成各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)，希望產(chǎn)品能從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。