天麻素別名天麻苷，是天麻 Gastrodia elata Bl.根莖中一種成分最多的合理單個(gè)成份，其有機化學(xué)名叫4-羥甲基苯基-β-D-吡喃葡萄糖水苷，相對性分子質(zhì)量286.27，化學(xué)式 C13H18O7，為沒(méi)有顏色纖維狀結晶體，mp 154～156 ℃，可溶于醛類(lèi)和水，難溶解乙醚和醫用乙醚，經(jīng)杏仁酶水解反應后獲得 4-甲基苯工業(yè)甲醇（也稱(chēng)對甲基苯甲醇）和葡萄糖水 2 種單個(gè)。天麻素具備各種藥理學(xué)活力，能夠提升中間及頸靜脈血管外周阻力，減少外周血管摩擦阻力，提升心血管血容量，造成柔和降血壓功效，并且對神經(jīng)細胞、腦部均有防護功效，與此同時(shí)具備靜、摧眠、止痛、增強免疫等功效，在臨床醫學(xué)上普遍用來(lái)醫治心血管、血循環(huán)疾病，對頭疼暈眩、四肢麻木、小兒驚風(fēng)、癲癇病、抽動(dòng)、破傷風(fēng)針等癥狀效果明顯，且無(wú)顯著(zhù)副作用。

現階段，大家對以天麻素為關(guān)鍵藥性成份的天麻需要量持續提高，其年銷(xiāo)量達十幾億人民幣，因為其使用范疇的進(jìn)一步擴張，年銷(xiāo)量預估還將持續提高。應對這么廣泛的行業(yè)前景，藥業(yè)工作人員們提到了很多獲得天麻并提升天麻素生產(chǎn)量的方式 ，在其中以人力種植獲取法和有機合成法為流行，但他們也具有一定的難題。針對人力種植獲取法來(lái)講，該法雖說(shuō)還可以得到一定生產(chǎn)量的天麻素，但要獲得生產(chǎn)量大、純凈度高和價(jià)格便宜的天麻素仍然存有比較大難度系數，歸根結底關(guān)鍵與 2 個(gè)層面有關(guān)：一是天麻在人力種植歷程中通常會(huì )發(fā)生生產(chǎn)量降低、質(zhì)量減少的狀況[5]。二是即便人力種植得到了大量的高質(zhì)量的天麻根莖原料，但是從這種資料中獲取并獲得高純的天麻素絕非易事。針對有機合成法而言，它是當前在我國獲得天麻素的具體生產(chǎn)制造方式，也是一種較早科學(xué)研究的方式 ，于 20 新世紀 80 時(shí)代初周俊工程院院士等創(chuàng )建，但在現實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中，因為此方法需歷經(jīng)多步化學(xué)變化，并要大量的應用紅磷、溴等實(shí)驗試劑，因此致使該法具備生產(chǎn)量低、毒副作用大、成本增加、自然環(huán)境不友善等缺陷。為了更好地解決該辦法的缺點(diǎn)，專(zhuān)家學(xué)者們各自從提升反映得率、降低反映流程、減少實(shí)驗試劑毒副作用等領(lǐng)域對天麻素有機合成法完成了有意思的改善，但這種改善盡管對促進(jìn)有機合成法生成天麻素有一定的協(xié)助，但一直難以解決有機合成法先天性具備的一些缺點(diǎn)，如反映實(shí)驗試劑毒、反映流程多、反應速度長(cháng)、反映標準嚴苛、反映副產(chǎn)品不容易除去、反映三廢不太好解決等，因此根據有機合成法生產(chǎn)制造天麻素并不是一種制取天麻素的最佳方式，現階段具體制造中急缺一種更為優(yōu)秀的辦法來(lái)替代有機合成法。

微生物生成法是當今獲得天麻素的有不錯應用前景的第 3 種方式，文中主要是對天麻素微生物生成的辦法開(kāi)展一個(gè)系統軟件的梳理和剖析，期待為日后進(jìn)一步完善和健全天麻素的生產(chǎn)制造辦法和符合大家對其持續上升的要求給予有價(jià)值的參照。

1 微生物生成方式

天麻素結構類(lèi)型由 4-甲基苯甲醇和葡萄糖水 2 一部分構成，在其中 4-甲基苯甲醇也是天麻體細胞中一種具體的單個(gè)成份，故學(xué)者們推斷天麻素微生物生成的最后一步必然涉及到葡萄糖水糖基化4-甲基苯甲醇的全過(guò)程。針對磷酸激酶化學(xué)物質(zhì) 4-甲基苯甲醇所涉及到的微生物生成方式現階段還沒(méi)有很明確，但依據芬芳類(lèi)物質(zhì)新陳代謝有關(guān)全過(guò)程推斷，4-甲基苯甲醇在天麻體細胞內很可能由二甲苯經(jīng)2次單加氧酶功效后轉化成，見(jiàn)圖 1，現階段已相繼有相關(guān)的分析結果逐漸確認此推斷方式的準確性。如以 4-甲基苯甲醇或 4-甲基苯甲醛做為磷酸激酶化學(xué)物質(zhì)，一部分綠色植物或微生物菌種體細胞可將其糖基化轉化成天麻素。除此之外，Tsai 等運用第 2 代 RNA 測序技術(shù)較為了天麻從球莖生長(cháng)發(fā)育到根莖時(shí)生成天麻素遺傳基因的差異性表述狀況，數據顯示天麻嫩幼根莖中的確有比球莖明顯高表述的單加氧酶和糖谷丙轉氨酶遺傳基因，在其中一條編號單加氧酶的 unigene 在嫩幼根莖中的表述量是球莖中的 2.4 倍，而另一條編號糖谷丙轉氨酶的 unigene 則是球莖中的 3.2 倍。之上這種科學(xué)研究結果一方面強有力證實(shí)了天麻素微生物生成方式推斷的準確性，另一方面也為人力異源搭建天麻素微生物生成方式確立了理論基礎。

2 綠色植物轉化法

綠色植物是眾多具備藥業(yè)運用使用價(jià)值的純天然活力物質(zhì)的來(lái)源于，他們利用本身體細胞內錯綜復雜的次生新陳代謝反映生成一些同樣的純天然活性物質(zhì)，如紅景天苷除紅景天膠囊屬綠色植物能夠生成外，女貞、小葉女貞、藏波羅花等還可以生成。恰好是從這一狀況考慮，學(xué)者們試著(zhù)運用非天麻類(lèi)綠色植物生成天麻素（表 1）。蔡潔等對山參毛狀根微生物生成天麻素轉換管理體系實(shí)現了探尋，數據顯示山參毛狀根在 B5 細胞培養液中塑造22 d 后，可將天麻素苷元（4-甲基苯甲醇）轉換轉化成天麻素，轉換率為 84.8%，生成的天麻素占山參毛狀根干品質(zhì)的 6.65%。龔加順等各自運用這兩種不一樣的薔薇綠色植物（白費薔薇和紫花薔薇）飄浮塑造體細胞開(kāi)展了天麻素生物氧化科學(xué)研究，試驗結果顯示二種薔薇體細胞都能將磷酸激酶化學(xué)物質(zhì)4-甲基苯甲醛先轉變成 4-甲基苯甲醇，隨后運用體細胞內的糖谷丙轉氨酶使其糖基化轉化成天麻素，在其中在細胞培養液中加上0.1 mg/L水楊酸鈉和維持發(fā)酵設備罐壓低于1 kPa時(shí)，可高效推動(dòng)紫花薔薇體細胞對 4-甲基苯甲醛的糖基化高效率。

除開(kāi)以薔薇飄浮體細胞做為轉換媒介外，彭春秀等還運用薔薇毛狀根開(kāi)展了天麻素轉換試驗，數據顯示由農桿菌引起的薔薇毛狀根能轉換外源性底物 4-甲基苯甲醇生成天麻素。本研究組也進(jìn)行過(guò)天麻素綠色植物轉換的有關(guān)科學(xué)研究，在其中運用綠色植物水植法對青菜是不是可以運用 4-甲基苯甲醇造成和累積天麻素，及其 4-甲基苯甲醇對青菜生長(cháng)發(fā)育是不是會(huì )產(chǎn)生危害做好了調查，所得的結果確認青菜能以濃度值有關(guān)的形式將 4-甲基苯甲醇轉換為天麻素，但隨時(shí)間的變化天麻素累積量逐步減少，并且水培營(yíng)養液中加上 4-甲基苯甲醇會(huì )抑止青菜根的成長(cháng)并減緩或阻礙株高的提高，因此在含4-甲基苯甲醇的水植液中不適合長(cháng)期塑造青菜。

之上分析結果都充分說(shuō)明，除天麻外也有一部分綠色植物也可以運用有關(guān)磷酸激酶化學(xué)物質(zhì)生成天麻素，這就為將來(lái)擴寬天麻素的來(lái)源于，并提升其生產(chǎn)量帶來(lái)了合理的方式。