学名はcentella asiatica triterpenes

ツボクサはasiatica(L.) Urb. はalso known as centellのasiatica, horseshoe plant, horseshoe plant, etc. It is のperennial plant での家Apiaceae. Its dried whole herb is used でmedicine とhas の効果のclearing away heat とdampness, detoxifying とreducing swelling. It is widely distributed でChina, mainly concentrated でのareのsouth ののYangtze River[1]. ツボクサはasiaticais rich でchemical components such as triterpenoids, flavonoids, polyacetylenes, とessential oils. Among these, triterpenoidcomponents such as アジアacid, madecassic acid, asiaticoside, とmadecassoside はconsidered にbe its maでbioactive substances (Figure 1). They have neuroprotective, wound-healing, anti-inflammatory, antioxidant, anti-aging, anti-allergic effects, とare widely used でthe treatment の肌diseases such as 肌burns, ulcers, psoriasis, とscleroderma, as well as in the beauty industry ためacne removal, soothing, freckle removal とwhitening, とアンチエイジング[2-4]. Therefore, ツボクサはasiaticais widely used in the preparation のpharmaceutical とcosmetic additives とis のimportant wild plant resource.

のtriterpenoid components asiaticoside and madecassoside are the marker components のツボクサはasiaticain the 2020 edition のthe Chinese Pharmacopoeia, and their total content is required to be not less than 0.8% [5]. のcontent のthe above compounds varies greatly in ツボクサはasiaticaからdifferent origins and harvest periods[6], resulting in unstable quality のツボクサはasiaticaplant resources. でaddition, due to the unlimited harvesting のツボクサはasiaticawild resources, coupled とthe limitations のartificial cultivation conditions and resources, as well as the low 抽出efficiency のtriterpenoid saponinssuch as asiaticoside and madecassoside and the complexity のtheir chemical 構造、the current 生産level still cannot meetthe global marketdemand ためツボクサはasiaticatriterpenoid components, limiting their application in the food, pharmaceutical, and cosmetic industries [7-8].

合成生物学および生合成経路の異種再構成は、複雑な天然植物産物の問題を解決するための効果的な戦略です。研究者は、合成生物学を使用して、センテラ・アジアからサポナリオシドb、qs-21ワクチンアジュバント、ソヤサポニンa、マリーゴルド・グリコシドe、ギンセノシドおよび他のトリテルペノイドサポニンを得ることに成功している[9-12]。したがって、この研究組織のbiosynthetic経路のツボクサはasiatica triterpenoids鍵代謝経路をの遺伝子と分析の進み具合と見通し代謝な規制やheterologous生合成についてが上記のツボクサはasiatica triterpenoids、をさらに进めるしたい考え研究生に関するの産業生産機能製品開発のツボクサはasiatica triterpenoids。

1 centella asiaticaトリテルペノイドサポニンとその薬理学的活性

トリテルペノイド(triterpenoid)サポニンは、6つのイソプレン単位(c5h8)のトリテルペノイド骨格を持ち、1つ以上の糖部分または他の基が結合した天然化合物である[13]。ツボクサはasiatica'のトリテルペノイドは、その主な有効成分である。現在までに40種類以上のトリテルペノイド化合物がツツゴケ属から単離され、構造的に同定されている。これらの化合物は、主にウルサン型とオレアナン型に分類される[14]。トリテルペノイドサポニンはアグリコンと配糖体を含む。centella asiaticaのアグリコンには、主にアジア酸、マデコン酸、アルジュノール酸、ターノル酸、マダシア酸、ルサンクン酸、イソアシア酸などが含まれている[14]。トリテルペンサポニンでは、アグリコンのc-28の水酸基がエステル結合を介して様々な構造の糖鎖に結合し、エステル配糖体を形成する[15]。

The highest content is asiaticoside, madecassoside, and asiaticoside B (asiaticoside B), which can account for 80% or more のthe total asiaticoside content [16]. ツボクサはasiatica 酸and hydroxycentella asiatica acid are ursane-type triterpenesaponins. The C-28 position is linked to a single glucose to form the monosaccharide glycoside quadranoside Ⅳ and centelloside C. The C-28 position is linked to glucose-glucose to form the disaccharide asiaticoside E and centellasaponin Band C-28-linked glucose-glucose-rhamnose as trisaccharides asiaticoside and asiaticoside E. Arjunolic acid and arjunic acid are oleanane-type triterpene saponins. The C-28-linked single glucose (arjuno略してII, chebuloside Ⅱ), disaccharide (asterbatanoside B, centelloside D), and glucose-glucose-rhamnose chain (scheffoleoside Aasiaticoside B) are the corresponding monosaccharide, disaccharide, and trisaccharide isomers of asiatic acid and madecassic acid, respectively. There are a large number of isomers of ursaneand oleanane structure isomers in asiatic acid, which have very similar physical and chemical properties. It is difficult to separate the isomers using common chromatographic conditions.

、研究者が一定濃度のβを入れるのが普通であり-cyclodextrin(β-CD)またはγ-cyclodextrin(γ-CD)というような位相です外側は親水性、内側は親油性という性質を利用して、その中に異性体が埋め込まれており、包接複合化によって異なる立体障害が生じるため、異なる保持時間で異性体を分離することができる[17-19]。さらに、五環式トリテルペンとその配糖体に加えて、ノトギンセノシドsft3、ノトギンセノシドsft4、ダムマラン型四環式トリテルペンサポニンなどの四環式トリテルペンサポニンも存在する[20-21]。centella asiaticaのトリテルペノイド成分をcas番号および関連文献とともに要約した(表1)。

The rich triterpene saponin content of ツボクサはasiatica抗神経変性、抗うつ、抗不安、抗てんかんなどの広範な薬理作用を与え、代謝疾患、呼吸器疾患、消化器疾患などの治療、特に皮膚関連疾患の治療に効果があります[2]。ツボクサエキスとそのトリテルペンは、にきび、はげ、白斑、アトピー性皮膚炎、創傷治癒、瘢痕修復などに一定の治療効果と緩和効果があります[22]。研究者は、センテラ・アジアティカ抽出物に含まれるasiatic acid、madecassic acid、asiaticoside、madecassosideが一定の経皮吸収能力を持ち、毒性がないことを発見した。それらは皮膚疾患を治療するための様々な製剤に加えられている[22]。centella asiaticaエキスおよびエレクトロスピンゼラチン膜を含むハイドロゲルは、線維芽細胞の増殖およびコラーゲン合成に影響を与えることによって創傷治癒を促進し、未処理の製剤よりも早い創傷治癒率を示す[23-24]。

アジア酸を大きく減らすことができる炎症反応の表情TNF-aなどIL-1β、表情など地方免疫反応を起こすIgEなどhyperkeratinization抑制しマストや炎症性細胞浸透。[25];ヒドロキシcentella asiatica acidは炎症誘発性サイトカインのil-1bとtlr2の発現を減少させ、アカットケラチノサイトによるaqp3、lor、ivlの分泌を促進し、ヒト皮膚線維芽細胞によるヒアルロン酸の分泌を促進し、アトピー性皮膚炎に対する大きな治療効果を示す[26]。ツボクサエキスは、抗皮膚老化、抗酸化、皮膚バリア保湿に大きな効果を発揮します。また、肌の色素沈着を抑え、肌の活力を高めます。様々なスキンケア製品や美容製品に添加され、大きな市場の見通しを持っている[27]。

江Hらた。【28】表に確認を大きくasiaticoside肌のphotoagingロスを抑えるデビット・スナイダー専務と出発-β1 g /シグナリングパスphotoagingのペースを落とすツタエキスは、細胞の活力を高め、テロメアの長さを安定させ、糖化物質の蓄積を抑制することで、皮膚の老化と効果的に戦うことができます[29]。ヒドロキシアジチコシドは、アクアポリン3とヒアルロン酸分泌を増強することで、皮膚の水分補給を効果的に改善し、皮膚の水分補給を効果的に改善することができます[26]。また、ツボクサはasiaticacomplex extract effectively reduces skin damage and pigmentation, and shows brightening and regenerating effects. ツボクサはasiatica saponin significantly increased superoxide dismutase activity and vascular endothelial growth factor expression in rat experiments, optimizing microcirculation, enhancing skin vitality, and inhibiting tyrosinase mRNのtranslation and MITF binding to DNAreducing melanin 生産and tyrosinase gene expression, effectively combating pigmentation. In short, the above studies have highlighted the medical and cosmetic application 潜在of Centella asiatica extract in skin protection and repair.

2 . centella asiaticaにおけるトリテルペンサポニンの蓄積

植物に蓄積される二次代謝物は、自身の成長に必要な物質であるだけでなく、病原体の攻撃や環境ストレスに対する植物の防御システムの重要な部分です。植物の二次代謝物は、その顕著な生物活性のために、より多くの発見され、医薬品や食品添加物として使用されています。蓄積の過程は遺伝、箇人差、環境要因、収穫時期など様々な要因に大きく影響される。centella asiatica中のasiaticosideとmadecassosideの含有量は、時期によって大きく異なる。た柳チーほか[72]分析のツボクサはasiatica 12ヶ月の年に収穫した結果、干物内容も葉コンテンツasiaticosideの内容やmadecassosideの葉のツボクサはasiatica収穫一際多かった。7月から9月までの1年を通して、3月から5月にかけて、その年に収穫し総額を大きく上回って、昨年11月から今年1月まで収穫される。

wan lingyunら[73]は、センテラ・アジアの葉の組成を10歳、20歳、30歳、および40歳で研究し、14のトリテルペンサポニンを検出した。han xiaoyangらは、ツンデクサの根、茎、葉にasiaticosideとmadecassosideの含有量を発見した。その結果、これら2つの化合物の異なる部分での蓄積は類似しており、葉、茎、根に最も多く含まれていることが示された。また、アシアチコシドの含有量は、部位によってマデカソシドの含有量より若干高いことも確認された[74]。ツタの根、茎、葉の各部位のメタボローム解析では、葉中のアジアチコシド含有量が茎より有意に高く、次いで茎が高く、根中のアジアチコシド含有量が最も低かった[75]。

centella asiaticaにおける起源の異なる有効成分(アスパラギン酸、ヒドロキシヤスパルチン酸およびそれらのサポニン)の含有量は大きく異なります[76]。インドのセンテラの植物標本全体の研究では、ほとんどの標本の平均アジアチコシド含有量は約3 mg・ml-1 dw、ヒドロキシアジアチコシド含有量は15 - 20 mg・ml-1、総トリテルペノイド含有量は約30 mg・ml-1 dwであった[77]。マレーシアのセンテラ・アジアティカ(centella asiatica)を検査したところ、葉中のトリルペノイド含有量が最も高く、asiaticosideの質量分率は11.5 mg・ml-1 dw、madecassosideの質量分率は16.5 mg・ml-1 dwであった[76]。

タイのcentella asiaticaのハーブ全体の五環式トリテルペンの含有量は、栽培場所や収穫時期によって異なり、最も多い五環式トリテルペンの総含有量は37.2 mg・ml-1 dwである[15]。研究では、アジアチコシドの含有量とそのアグリコンを調べました。その結果、上記の4つの五環式トリテルペノイドは葉に非常に集積しており、ほとんど配糖体の形で存在していることが分かった[10]。同时に、ますが上記のコンテンツ・4成分のツボクサは3月集められたasiaticaに、7月、12月とトラング、からSongkhla、Phatthalung、Nakornsrithammarat、捨てなどタイで上記のコンテンツ・4成分が検出されたツボクサは3月集められたasiaticaに、7月12月まで。収穫場所や収穫時期によって糖質とアグリコンの比率が大きく異なることがわかった[10]。光は、植物における二次代謝物の蓄積に影響を与える主要な環境要因の一つです。huang yanfenら[78]は、ケンタウルス属の成長およびアジアチコシドおよびマデカソシドの含有量に対するled光の特性の違いの影響を研究した。その結果、赤色光の培養はアカツノセンタケの成長と総生産量の蓄積に、赤色光と青色光(7:3)はアカツノセンタケとマデカソシドの形成と蓄積に有益であることが明らかになりました。

triterpenoidする内容でsaponinsのツボクサはasiatica別の起源から取得収穫倍と教养条件変化が激しく、これらの化合物は最高葉も,続いて茎根全体の淡水化設備の内容はきわめて低いとほぼ変わらぬ姿として先行研究結果を调べて、triterpenoidした旨を示すsaponinsのツボクサはasiaticaは具体的に合成されて、葉に蓄積これも薬効のある部分と一致しますなお、これらの要因triterpeneコンテンツの比率にも影響を与えるsaponinsとglycosidesのツボクサはasiatica、影响を与える可能性が効果のツボクサはasiatica抽出物がアジア酸とmadecassic酸消炎活動asiaticosideより高くmadecassoside (79) asiaticoside madecassosideは良き傷口がふさがるの活動が行われている。

3 asiaticoside triterpenoid saponinsの生合成経路

centella asiaticaのトリテルペノイドサポニンは、ウルサネとオレアナンサポニンに分けられる[7]。アジアチコシドとマデカソシドはウルサントリテルペノイドサポニン構造型に属する。トリテルペノイド成分の前駆体であるファルネシルピロリン酸(fpp)は、主にメバロン酸経路(mva)に由来し、一部はメチルエリトリトールリン酸経路(mep)に由来する[81]。fppは主にメバロン酸経路(mva)に由来し、程度は少ないがメチルエリトリトールリン酸経路(mep)に由来する[81-82]。FPPによって解媒スクアレンsynthetase (SQS)スクアレンを形成し、これが次いで変換されたスクアレンepoxidase(台湾资本の)2、3-oxidosqualene、最終cyclized oxidosqualene cyclases (OSC)形成α-amyrinとβ-amyrin [83-85];α-amyrinとβ-amyrinが順次そして酸化C-28でP450酵素CYP716A83 / CYP716A86 ursolic酸を形成するursolic酸とoleanolic酸山小屋で[86]。

ウルソル酸は、cyp714e19とcyp716c11によってc-2位とc-23位で水酸化されてセンテロシドを形成し、cyp714e41によってc-6位で水酸化されてヒドロキシルセンテロシドを形成する[86-87]。アジア酸とmadecassic酸糖化にC-28 UGT73AD1かUGT73AH1もしくはUGT1酸をにおける対応するアジア形成するmonoglucoside(2α3β23α-trihydroxyurs-12-ene-28-oic acid-28 - O-β-D-glucopyranoside)とhydroxymatric酸monoglucoside (madecassic酸monoglucoside、2α3β6β23α-tetrahydroxyurs-12-ene-28-oic acid-28-O -β-D-glucopyranoside)[88-90](図2)。

最近、江南(カンナム)大学の周敬文(チュ・ギョンムン)教授チームは、ツボクサの根や茎、葉など、さまざまな部位を対象にトランスクリプトーム解析を行い、ugt候補の発現を確認した。体外酵素反応に合わせて、選別してから,アジア取得硫酸diglucosides(2α3β23α-trihydroxyurs-12-ene-28-oic acid-28-O -β-D-glucopyranoyl(1→6)-O -β-D-glucopyranoside) glucosyltransferases (CaUGT73C7 CaUGT73C8)およびrhamnosyltransferases (CaRRT1 ~ 5)アジア酸diglucosidesやアジア酸を生産するはまずも見当たらasiaticoside経路は[91]。

に基づいて、間もなくasiaticoside transcriptomeデータと具体的な空間に乗じていますがasiaticosideとmadecassosideの集積のツボクサはasiatica、、co-expression分析を使用して、CaUGT3成功裏に識別される、CaUGT4特徴を合成するのに巻き込まれたC-28 glycosylチェーンがasiaticosideとmadecassoside。CaUGT3ロード2特徴glycosylチェーンのブドウ糖1→6連動、反応しづくには単糖(类glycosides madecassic酸diglucosidesとhydroxymadecassic酸diglucosides (madecassic酸diglucosides、2α3β6β23α-tetrahydroxyurs-12-ene-28-oic acid-28-O -β-D-glucopyranoyl(1→6)-O -β-D-glucopyranoside)、そして3番目特徴砂糖のrhamnoseチェーンはasiaticosideを形成加えmadecassoside、CaUGT4の作用で 1→4 連動。

研究チームは、タンパク質構造予測、分子ドッキング、および部位特異的変異誘発実験を用いて、caugt3とcaugt4の糖供与体選択性には、糖供与体のc-5基を固定する2つの隣接するアミノ酸が必須であることを明らかにした[74]。以上の2つの研究は、アペルロシド酸とマデカソシドの生合成経路を完全に解明し、アペルロシド酸とマデカソシドの生合成経路の解明のギャップを埋め、その後の貴重なトリテルペノイドを合成生物学的手法を用いてin vitroで合成するための基礎を築いた。

オレアノール酸はcyp714e19とcyp716c11によってc-2位とc-23位に水酸化されてアルジュノール酸を生成する。最近の報告では、インドの研究者がアルジュノール酸の生合成経路を発見しました。CYP716A233とCYP716A432 3 oxidations連続のβを遂行する-damascenol oleanolic酸を生成するそしてCYP716C88行わCYP716C89 C2-position hydroxylation、やCYP714E107a行わCYP714E107b C23-position hydroxylation arjunolic酸[92]を生成する。この構造から、アジュマル酸はcyp714e41によってc-6位に水酸化され、ターノル酸を形成すると推測されている。ウルソル酸とオレアノール酸の構造は非常によく似ており、c-19とc-20のメチル位だけが異なっている。centella asiaticaから単離されたシェフォレオシドaとアシアチコシドbは、それぞれアジュゴル酸とテルノル酸を基にしており、アシアチコシドとマデカソシドの構造に類似した独特のグルコース-グルコース-ラムノース鎖をc-28位に結合している。

glycosyltransferasesの淫乱性基板のため、そこから推测するに、きっと構造情報および孤立情報のツボクサは有機化合物がasiatica arjunolic酸とarjunic酸を解媒させることができるUGT73AD1 / UGT73AH1 / UGT1結成したarjunoglucoside(Ⅱ、  2α3β23-trihydroxyolean-12-en-28-oic acid-28-O -β-D-glucopyranoside) chebulosideⅡ、2α3β6β23-tetrahydroxyolean-12-en-28 - oic acid-28-O -β-D-glucopyranoside)ブドウ糖の第2のグループはその后を见てなんとC-28の地位までCaUGT73C7 / CaUGT73C8 / CaUGT3 asterbatanoside Bを形成(2α3β、23-Trihydroxyolean-12 - en-28-oic acid-28-O -β-D-glucopyranoyl(1→6)-O -β-D-glucopyranoside)およびcentelloside D(2α3β,6β,23-tetrahydroxyolean-12-en-28-oic acid-28-O -β-D-glucopyranoyl(1→rhamnosyltransferaseに促されCaRRT1 ~ 5 / CaUGT4生産を界に存在する3糖の中scheffoleoside対応するとasiaticosideオカしん経路まださらなる审议が必要アジュマル酸およびアジュマル酸からシェフォレオシドaおよびアジアチコシドbへの生合成経路を実験的に検証した。

4 .アジアチコシドおよび異種生合成の生合成過程の制御

環境の複雑さと地理的制約のため、元のプラントからの直接抽出に依存する従来の方法は、産業規模で大きな限界に直面しています。特に、野生のセンテラは湿度の高い地域での生育を好み、これらの地域は重金属汚染やその他の有害な化学物質の脅威にさらされています。さらに、どちらもツボクサの規模'の人工栽培もその野生資源埋蔵量は、製薬、毎日の化学および他の産業の需要の高まりを満たすことができます。このような観点から、in vitro培養技術は革新的で強力な代替技術として浮上してきています。安定した均一な環境下で大規模かつ高品質にツボクサを栽培することで、必要な二次代謝物を効率的に生産し、ツボクサ資源の新たな入手方法を開拓することができる[94-95]。

in vitro培養技術にはカルス培養、毛根培養、懸濁細胞培養がある。これらは、高品質のセンテラ生殖質を保存するだけでなく、それを大量に増幅して増殖させたり、標的となるトリテルペノイドサポニンを得るためのバイオリアクターとして使用することもできます[96]。prasad aら[97]は、体外増殖のセンテラ芽にcu2 +、nh4 +- n: no3——nなどを添加して、体外増殖のセンテラ芽を得たが、質量分率が5.3 mg・ml-1 dwから8.9 mg・ml-1 dwに増加した。また、スクロース濃度(7.2 mg・ml-1 dw)を調整することで、アジアチコシド含有量を増加させることも明らかになりました。gandi sら[98]は、アジアカルスを用いて(1.46±0.06)mg・ml-1 fwアジア酸を生産した。茧罗とから事業停止細胞誘導が南アフリカの出所のツボクサはasiaticaはtriterpeneが豊富saponins、アジアなど酸~ 2.5倍の質量が早々と追い落としmg・mL-1ダンmadecassic酸倍の質量が1 1.5-3分のmg・mL-1ダンasiaticoside倍の質量が分数14-29 mg・mL-1ダンでmadecassoside 13-28.4ミリグラム・mL-1ダン[99]よね

centella asiaticaの懸濁液細胞を5 lバイオリアクターで培養すると、最適培養条件下で最大60.08 mg・ml-1 dwのマデカソシドを産生することができる[100]。毛深い根の培養は発酵槽で培養することができ、代謝工学で一般的に使用され、二次代謝物を生産するための有効な方法と考えられている。kim otたち[101]は、アカザの毛根培養を誘導する物質として0.1 mmol・l-1ジャスモン酸メチル(meja)を適用したが、これは対照群よりも含有量が有意に高かった大量のアジアチコシド(7.12 mg・ml-1 dw)を産生した。baek sら[102]は、アカザの毛根における標的トリテルペノイドの生合成を強化するために2.5 mmol・l-1スクアレンおよび5 mmol・l-1ピルビン酸処理を用い、トリテルペンサポニンの総質量分画は、それぞれ57.53 mg・ml-1 dwであった。また、研究チームのコンテンツがtriterpene saponinsツボクサは産asiatica毛深い根部は扱わ文化400μmol・L-1 MeJAは60.25 mg・mL-1ダン。

in vitro培養に加えて、研究者は多くの場合、タバコと酵母をシャーシ細胞として使用して、目的の製品を不均一に合成する[103]。周Jingwen&教授#39、江南大学チームsに使われた金でlaboratory-stored GAL80の変種ウィルスSaccharomyces cerevisiaeシャシーとしてノックアウトoverexpressingキー遺伝子のMVA演出と伝達経路スクアレン合成治療株に一β-amyrin 125.8 mg・L-1の生产です。そして、cyp716a12遺伝子とatr1遺伝子を導入し、cyp716a12: atr1発現比とアセチル補酵素の増強a供給とnadph再生を組み合わせた。エルカ酸シェイクフラスコおよび5 l発酵槽の生産量は、それぞれ304.0 mg・l-1および680.8 mg・l-1に達した[104]。同様の手法を用いて、研究チームは74.6 mg・l-1の収率を有するウルソル酸酵母工場を得た[105]。さらに、アシアチコシドの生合成経路を解明した後、アシアチコシドを分解するグリコシダーゼegh1をノックアウトし、重要な経路酵素を導入することで、saccharomyces cerevisiaeを代謝改変した。一連の代謝工学修正後、asiaticosideの管理者生が達成された5 L fermenter,加増により772.3μg・L-1。asiaticosideの完全な経路が同定され、微生物中でde novoが合成されたのは今回が初めてである[91]。

李教授Chun&#清華大学の研究チームは、プロモーターをレート制限ステップを制御するように誘導し、オレアノール酸合成経路における重要な遺伝子の発現を増強し、前駆体プールを拡張し、経路を再構築し、オレアノール酸の生産を増加させる二倍体を構築した。最後に、100 lバイオリアクターにおける複数の戦略の組み合わせにより、オレアノール酸収率は4.07 g・l-1となり、これはこれまで報告されている最高レベルである[106]。チームと王ying&#北京理工大学の39;sチームは、シトクロムp450とcprsを最適化し、補因子工学によってアセチル補酵素aとnadph / nadhの供給を調整した。最終的に、wn85遺伝子組換え細菌を用いてfed-batch発酵を行ったところ、ウルソル酸の生産量は(2,300±180)mg・l-1に達した。

SRIVASTAVのGら後[93]解明ursolic酸のbiosynthetic経路ashwagandhaツリーで、CYP714E107a / CYP714E107b、β-amyrin酵素を、CYP716C88、CYP716A233、ajmalicine酸製品が検出できるようになります。デンマーク工科大学のirina borodinaのチームは、酵母saccharomyces cerevisiaeを操作して3つの貴重な植物トリテルペン(gynosteroic acid、hydroxygynosteroic acid、ajmalicine acid)を発酵によって生産した。このうち、cacyp714e19pのn末端ドメインをシトクロムp450酵素のn末端ドメインと交換することにより、アジマル酸の収率は9.1 mg・ml-1 dcw[108]まで増加した。以上の研究成果は、アシアチコシドや他の類似のトリテルペンサポニンの生合成のための豊富な前駆体を提供し、これらの成分をゼロから異種合成するための貴重な参考資料となる。

5まとめと展望

センテラ・アジアティカ(centella asiatica)は、インドで広く分布し、伝統的な中国医学とアーユルヴェーダ医学において重要な位置を占めているapiaceae科の多年草這う植物である。シンノン・ベンチャオ・ジン(shennong&#本草綱目の39の古典)は、ケンタウルス症は「赤い皮膚と重度の発熱、悪性の傷やカーバンクル、赤や炎症を起こした皮膚、発熱を治療する」と述べています。宋代蘇寿来(su shou lai)#39;の本)と鄭レイベン曹操(鄭レイ'の本草)ツボクサは、古代から皮膚疾患を治療するために使用されてきたことを示す、「発熱や皮膚疾患の治療に適した、苦味、寒さ、非毒性、」としてそれを記述しています。薬理学の発展に伴って、ツツゴケはより薬理学的な活性を持つことが明らかになった。centella asiaticaに豊富に含まれるトリテルペノイドサポニンは、製薬・化学産業で広く使用されており、そのユニークな生物学的活動は、これらの産業に革命的な進歩をもたらしている。しかし、これらの物質を植物から直接抽出する従来の方法では、効率が低く、コストが高いなどの課題がありました。一方、化学合成は、代替手段であるにもかかわらず、過酷な反応条件、操作の複雑さ、環境汚染を伴うことが多く、広範な応用が制限されています。

対照的に、合成生物学の生産における利点ツボクサはasiatica triterpenoids環境への配慮、幅広い原材料、大幅な費用対効果など、これらの化合物を得るための新しい方法を際立たせます。合成生物学の活発な発展に伴い、この分野は植物由来の天然物の異種化学的かつ効率的な生産のための前例のない道を切り開いた。酵母とタバコを「細胞工場」として、カリスと毛深い根をバイオリアクターとして利用して、科学者らは代謝経路を慎重に設計、最適化し、天然の有効成分の生合成に大きな可能性と展望を示した。特に、合成生物学的手法を用いてアジアチコシドを酵母シャーシ細胞内で異種合成することは、原料コストが低いだけでなく、発酵準備プロセス全体が安全かつ制御可能であり、大量生産のための強固な基盤を築いている。

近年、ツボクサエキスへの注目が高まっており、アジアチコシドなどの原料に対する世界的な需要は非常に高いものがあります。そこで、トリテルペノイド含有量の高いツボクサ属の研究を進め、代謝工学的手法や遺伝子工学的手法を用いて目的の有効成分を得ることに取り組んでいます。ツボクサのトリテルペノイド構造は複雑ですが、ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクスなどのマルチオミックス技術の統合と応用により、その生合成経路が徐々に解明され、ツボクサにおけるトリテルペノイド成分の生合成が促進されています。現時点では、saccharomyces cerevisiaeを用いてツボ糖体を合成することは可能であるが、収率は低く、現在の抽出法に代わる工業生産に必要なレベルにはまだ程遠い。

The total synthesis of triterpenoid saponins using Saccharomyces cerevisiae is still a huge challenge. Since it contains a large number of glycoside hydrolases that can seriously interfere with the biosynthesis of triterpenoid saponins, researchers have adopted the method of knocking out the glycoside hydrolases of Saccharomyces cerevisiae to improve the yield, but the effect is still minimアルIn the future, it may be possible to choose yeast, other microbial chassis bacteria for fermentation and synthesis. The continuous advancement of multi-omics technology, molecular breeding, gene editing,metabolic engineering, synthetic biology and other technologies is expected to fully unravel the mystery of the biosynthesis of triterpenoids in Centella asiatica, bringing more green, efficient and sustainable raw material solutions to the pharmaceutical and cosmetics industries.

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