近日，中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部合成微生物学研究团队在黄酮类天然产物合成生物学研究方面取得新进展。研究团队以酿酒酵母为宿主，通过强化和平衡生物合成途径，以及提高限速步骤异戊烯基化的转换效率，实现黄腐醇(又名黄腐酚)异源生物合成。
黄腐醇是一种异戊烯基化的黄酮类化合物，来源于啤酒花植物，在工业上主要应用于啤酒酿造，在改善啤酒风味的同时，还具有多种生物活性，如预防癌症、抗氧化、抗炎和免疫调节等作用。目前，黄腐醇主要从啤酒花中提取，由于培育植物受地理、气候等因素影响，以及植物中黄腐醇的含量低、分离纯化困难和结构不稳定导致酿造过程中损失率达80%至90%，因此，需要发展其他生产路线供应黄腐醇。
酿酒酵母被广泛应用于食品酿造，且其具有极强的可塑性、鲁棒性和可靠的安全性，逐渐成为天然产物生物合成的主要平台之一。研究团队通过多种策略，提高限速步骤异戊烯基化的转换效率，实现了黄腐醇的关键前体脱甲基黄腐醇的生物合成，其生物合成效率提高了83倍。随后，团队利用表达甲基转移酶获得了142微克/升的黄腐醇。
这些研究为复杂活性天然产物的高效合成提供理论指导，有望为天然产物新资源开发和可持续利用提供保障。