文 献 综 述

1.1红景天苷的重要用途

红景天苷（salidroside）是蔷薇目景天科（Crassulacea hodiola）植物的主要有效成分，红景天享有”高原人参”之称，在植物资源开发研究中，检测植物中是否含有红景天苷已作为合理开发利用红景天植物资源的重要指标。红景天苷是红景天属植物的主要有效成份，可以调节神经系统、消除抑郁、消除疲劳、耐缺氧、抗辐射并可预防高原病和改善睡眠等作用[1,2]，被在特殊环境下活动工作人员如潜水员/航天员/飞行员/登山运动员用于增强机体抵抗恶劣环境的能力，是一种适用于特殊地区开发的具有很大发展前途的环境适应性药物[3]；红景天苷还具有抗心律失常和抗氧化等活性[4]，一些数据还表明红景天苷可以抑制肝脏恶性肿瘤的生长和扩散。2000-2002年国家批准了18种抗辐射功能的保健食品，其中6个品种的主要成分是红景天苷[5]，红景天苷的市场需求日益增长。现代人类生活节奏加快、工作压力增大、信息技术等电子产品的普及,导致的疲劳和辐射是我们面临的严峻问题，研究具有抗辐射和提高耐力抗疲劳作用的药物是极具潜力的发展方向。

1.2红景天苷的研究现状

红景天苷属于糖苷类化合物，由葡萄糖和配基2-(4-羟基)苯基乙醇组成，以2-(4-羟基)苯基乙醇的醇羟基与糖缩合而成(结构见图1)。

图1 红景天苷的化学结构

红景天苷目前主要从植物体中提取，但植物体内的含量很低 (仅为3.66mg/g)，大规模开发不利于环境的保护。 国内外研究者致力于化学法、植物反应器、微生物酶法转化等方法合成红景天苷。化学方法合成红景天苷一般以四乙酰基溴代葡萄糖与酚羟基保护的酪醇或其它保护基进行苷化反应，再脱保护得到红景天苷；合成过程需要保护/去保护繁琐步骤、并且需要贵重的重金属作为催化剂、污染大；得到的产物为混合构型的糖苷、总收率不高[6]。红景天苷是植物的代谢产物，红景天植物体内含有合成红景天苷的酶类，国内学者已经开展利用植物细胞转化法催化酪醇与糖供体之间的糖基化反应合成红景天苷的研究，Wu等[7]以愈伤红景天植物细胞组织悬浮培养法合成红景天苷约555.13 mg/L，Xu等[3]来源于红景天植物细胞的葡萄糖基转移酶以酪醇为底物合成红景天苷，通过添加过量的醇受体显著提高了红景天苷的产量，达到516 uM/g，并且缩短了红景天苷的生产周期。应用生物酶法催化合成糖苷类化合物具有条件温和、效率高、选择性高、副产物少等诸多优势，利用微生物体内的糖苷酶可以高效地选择性合成红景天苷。关于这方面的研究引起了国内外学者的广泛兴趣，Akita等以苦杏仁中提取的β-葡萄糖苷酶[8]催化酪醇合成红景天苷，产率约11 %。我国华东理工大学的许建和课题组[9]利用来源于苹果种子中的葡萄糖苷酶在二氧六环#8212;水混合体系中催化合成红景天苷的产率达15.8 %；并深入研究用戊二醛交联固定的方法稳定葡萄糖苷酶[10]，在叔丁醇#8212;水的体系中连续合成红景天苷，产量达1.9 g/L/d。目前亦有利用来源于微生物的葡萄糖苷酶合成红景天苷的研究，Zhang等[11]利用黑曲霉中提取的β-葡萄糖苷酶催化合成红景天苷的产率约10 %，王梦亮[12,13]等以米曲霉β-葡萄糖苷酶在乙腈-水的体系中合成红景天苷的产量仅0.7 g/L，采用固定化的方法使得红景天苷的转化率提高至17.7 %[14]。受糖苷酶催化糖基化反应的合成-水解平衡影响， 目前报道合成红景天苷的催化效率比较低，产量不尽人意，高效的合成红景天苷优良生物催化剂与生物酶所催化的反应调控显得十分重要。

1.3基因克隆与表达

DNA的克隆是指在体外将含有目的基因或其它有意义的DNA片段同能够自我复制的载体DNA连接，然后将其转入宿主细胞或受体生物进行表达或进一步研究的分子操作的过程，因此DNA克隆又称分子克隆，基因操作或重组DNA技术[15]。DNA克隆涉及一系列的分子生物学技术，如目的DNA片段的获得、载体的选择、各种工具酶的选用、体外重组、导入宿主细胞技术和重组子筛选技术等等。

DNA克隆的第一步是获得包含目的基因在内的一群DNA分子，这些DNA分子或来自于目的生物基因组DNA或来自目的细胞mRNA逆转录合成的双链 cDNA分子。由于基因组DNA较大，不利于克隆，因此有必要将其处理成适合克隆的DNA小片段，常用的方法有机械切割和核酸限制性内切酶消化。若是基因序列已知而且比较小就可用人工化学直接合成。如果基因的两端部分序列已知，根据已知序列设计引物，从基因组DNA 或cDNA中通过PCR技术可以获得目的基因。