杜仲膠生物合成機制研究進展

徐鈺涵，任園園，呂玉紅，李 澳，岳昌武，屈漢林，王伊璠，馬瑞晨

(延安市微生物藥物創新及轉化重點實驗室， 延安大學醫學院， 陜西 延安 716000)

中國每年消費的天然橡膠量高達500萬噸，位列全球首位。以順式聚異戊二烯為主要成分的三葉橡膠是工業用天然橡膠的主要原料，但目前我國天然三葉橡膠年產量僅為80萬噸，難以滿足國內需求，嚴重依賴于國外橡膠進口，因而開發三葉橡膠的可替代資源刻不容緩。杜仲(EucommiaulmoidesOliver.)是在我國廣泛分布、具有重要的藥用價值的特有珍稀野生藥用物種和經濟植物資源[1]。研究發現，在杜仲植物的果實、樹皮、葉和根中均含有豐富的結構為反式聚異戊二烯的杜仲膠(EucommiaulmoidesOliver. gum)[2]。與三葉橡膠相比，杜仲膠具有“橡塑二重性”的特性[3]，即杜仲膠在室溫時為無色或略帶雜色的皮革狀堅韌物質，具有可塑性，10℃時為晶體，當加熱到40℃左右時杜仲膠開始表現出彈性，繼續加熱到100℃時軟化，冷卻后可恢復原來的性質。基于杜仲膠的熱塑性、熱彈性和橡膠彈性等優點[4]，可利用杜仲膠作為原料開發出各種新式材料，在軍工、航空、運輸工具、通訊、電力、醫療、建筑工程、體育賽事等方面由著極大應用前景。然而，與成熟的三葉橡膠工業相比，現階段杜仲膠的產量過低而生產成本相對過高，這在很大程度上制約了杜仲膠的應用和產業的發展。通過對植物體內杜仲膠生物合成代謝途徑和分子調控機制的解析，為科學家研究杜仲膠產量提高以及改性提供思路，為杜仲膠的工業化發展提供借鑒。……