蠶寶寶吐出玫瑰色蠶絲

近日，江蘇科技大學生物技術學院/農業農村部蠶桑遺傳改良重點實驗室譚安江教授團隊，首次實現了在家蠶體內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表于《美國國家科學院院刊》。

天然植物色素具有重要的經濟和藥用價值，其復雜的生物合成途徑一直是廣受關注的科學問題。甜菜素因最早被發現于甜菜根中而得名，包括甜菜紅素和甜菜黃素兩種形式。甜菜紅素是優質健康的食品添加劑，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學和藥用價值。另外，由于甜菜紅素呈現肉眼可見的亮紅色，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，甜菜紅素以酪氨酸為底物，經過三個酶促反應和若干自發反應合成，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。

研究人員通過遺傳轉化，向家蠶體內導入植物體內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自主合成甜菜紅素。此時蠶寶寶的體內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模化制備開辟了新的途徑。

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勢非常明顯。一是提取率比較穩定，大約為1.4%，有較好的商業化潛力;二是只需室溫水浸泡就能回收，步驟簡單，且無雜質殘留。

（摘自《科技日報》9.5）