3月3日，國際著名學術期刊《Food Chemistry》（食品化學）在線發(fā)表了題為《Boosting the antioxidant potential of pasta by a premature stop mutation in wheat keto-acythiolase-2》（小麥KAT-2B上一個單核苷酸突變提高意面抗氧化活性）的研究論文，報道了復旦大學生命科學學院緱金營研究員課題組在提高小麥生物學活性方面的重要研究成果。
酚類化合物阿魏酸是目前發(fā)現(xiàn)的抗氧化活性最高的天然產物，是當歸、川芎等傳統(tǒng)中藥的主要有效成分，也是茅臺酒中的關鍵活性成分之一。近二十年的大量醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)：阿魏酸可以直接抑制部分癌相關基因的表達，因而降低腸癌、乳腺癌等慢性癌癥的發(fā)病率；阿魏酸的苯環(huán)可以吸收紫外線，預防肌膚衰老，是*寇小黑瓶等高檔化妝品的主要有效成分；阿魏酸分子側鏈上的酚羥基具有抗氧化活性，可以抑制慢性炎癥的發(fā)生，因此被譽為預防神經衰退（老年癡呆） 的植物源天然良藥。
鑒于阿魏酸的生物學功效，世界衛(wèi)生組織建議普通人群日服用300毫克阿魏酸以維持健康，但是目前絕大多數(shù)人群的飲食達不到這一標準。為了增加攝入量，阿魏酸片劑目前在發(fā)達國家作為保健品廣為流行。但是片劑形式的阿魏酸在人體中的半衰期很短，難以達到持續(xù)保護人體的效果。目前片劑的阿魏酸主要來源于禾本科作物，那么我們是否可以改良作物以提高阿魏酸含量呢？
緱金營研究員課題組的研究發(fā)現(xiàn)：利用傳統(tǒng)育種手段，在小麥十億個堿基對的基因組中，僅引入一個核酸堿基（DNA）突變，造成一個植物激素茉莉素合成基因的提前終止，就可以上調酚類合成途徑基因的表達，導致籽粒中大量積累阿魏酸。進一步的測定發(fā)現(xiàn)，該品種小麥加工而成的意大利面條煮熟以后，抗氧化活性提高60%以上，是一種令人期待的功能強化食品。
通過該工作，研究人員創(chuàng)制了一種全新的種質資源，開發(fā)了一個綠色、經濟和安全地增加阿魏酸的策略。小麥中的阿魏酸，不但抗氧化活性高于等量片劑，而且半衰期長達24小時，可以持久地保護人體。有關品種的成功推廣，有望顯著提高小麥的功能品質和經濟價值，實現(xiàn)供給側改革，增加農民收入，提升有關產業(yè)的經濟效益，促進消費者健康和生活質量，降低社會醫(yī)療成本，服務于國家“面向人民健康”和“面向國民經濟主戰(zhàn)場”的戰(zhàn)略需求。該工作是現(xiàn)代生命科學研究服務于未來農業(yè)和社會可持續(xù)發(fā)展的典型成功案例。
圖二：利用單核苷酸突變體提高阿魏酸和抗氧化活性的工作原理
復旦大學生命科學學院緱金營研究員設計和指導了該工作，是研究論文的通訊作者。生科院博士研究生張國梁完成了主要工作，是論文的第一作者。該工作得到了國家自然科學基金、復旦大學和遺傳工程國家重點實驗室的大力支持。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622005969
