设计师细菌产生珊瑚抗生素

托马斯·布吕克(ThomasBrück)17年前第一次去巴哈马考察之旅时，第一次看到了海鞭Antillogorgia elisabethae。他仍然清楚地记得这次相遇，发生在水面以下18米处：“它们被息肉覆盖的紫罗兰色小树枝在水流中轻轻移动。一个迷人的生物!” 由于它还包含各种生物活性化合物，因此从那时起，生物化学家就研究了这种软珊瑚的天然产物生物合成。

海鞭受到保护;尽管如此，它们的存在仍然处于危险之中。干珊瑚的收集和销售是一项有利可图的业务，因为它们包含各种活性剂，其中包括一种被称为伪pterosin的抗炎分子，在化妆品行业中已使用了多年。

布鲁克说：“珊瑚礁修复并储存了温室气体二氧化碳，是生物多样性的热点。如果我们要保护世界礁石，就必须通过可持续的过程来生产具有生物活性的天然产物。”

生物技术实验室的天然抗生素

现在，他与Werner Siemens合成生物技术主席的团队一起，首次设法在实验室中生产一种海鞭的活性剂，而无需一个珊瑚礁居民。分子“ erogorgiaene”是抗生素。初步的生物活性测试表明，它适用于对抗多重耐药的结核病病原体。

以前，使用活性剂几乎是不可想象的：海鞭仅含有极少量的七茂铁，并得到了额外的保护-将其用作原料来源既无经济可行性，也无生态责任。尽管可以通过常规化学合成进行生产，但是它很复杂并且与有毒废物有关。一公斤活性剂的价格约为21,000欧元。

可持续生物技术降低了生产成本

“但是，通过生物技术方法，以更环保的方式和更便宜的方式，可以更有效地进行合成的紫香菊生产。采用这种方法，每公斤的生产成本仅为9,000欧元左右，”Brück强调说。

他与来自柏林，加拿大和澳大利亚的同事一起开发的新方法仅包括两个步骤：通过以甘油为食的基因优化细菌进行主要工作，甘油是生物柴油生产中的残留物质。

细菌产生一个分子，然后可以使用高度选择性的酶促步骤将其转化为所需的活性剂。由于所有辅助产品都可以循环使用，因此在此过程中不会产生废物。创新的生产方法已申请专利。

遵循自然界的生物活性产品开发

“通过生物技术方法生产生物活性天然产物的新技术平台符合绿色化学的所有12条标准，” ThomasBrück说。“此外，它实现了联合国的四个可持续发展目标：全民健康生活，应对气候变化及其影响，保护和可持续利用海洋和海洋资源以及保护陆地生命。”

该研究小组目前正在研究另一种珊瑚活性剂的生物技术生产：以自然界为模型，在实验室中将erogorgiaene分子转化为伪珊瑚蛋白活性剂。

医学专家对后者寄予厚望：临床研究表明，伪胰蛋白酶通过一种新的作用机制抑制炎症。因此，例如在诸如COVID-19的病毒感染的情况下或在与年龄有关的慢性炎症期间，控制过度的炎症反应是潜在的治疗候选物。

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