中外科研机构{联合破解抗癌药合成瓶颈 长春质碱产}量提升近千倍
中新社杭州7月17日电(曹丹)要从2000公斤长春花干叶中才能萃取出1克长春碱,这种广泛应用于临床的抗癌药,因天然来源中含量极低,长期以来供应局面始终不稳定。然而,来自浙江大学生物工程研究所的连佳长团队,携手加拿大新布伦瑞克大学的曲洋团队及西湖大学的王雅婕团队,于17日在《科学》杂志上发表一项突破性成果,成功破解了长春碱人工合成中产量受限的难题,使得其直接前体长春质碱在酵母体系中的产量攀升至164.9毫克/升,较以往水平提高了近千倍。
长春碱的体内合成宛如一场跨越细胞多个隔室的精巧“接力赛”。其代谢途径横贯细胞核、内质网、液泡和细胞质等多个功能区域,每一步中间产物都需在不同“车间”间逐站转运。只是,绝大多数中间物往往在转运途中便遭遇降解,难以持久存续。突破性的转机,正源于一次深度跨学科的合作碰撞。连佳长团队与深耕植物生化领域的曲洋团队、专攻蛋白工程的王雅婕团队联手攻坚,发现当名为CAD2的基因被“静默”后,长春碱的产量骤降至原先的十分之一。进一步探究揭示,CAD2所编码的蛋白质——被团队命名为VinBLAST,恰如一座“分子桥梁”,将一度被核膜隔离的两道反应步骤紧密衔接,使中间产物一经合成即可迅速传递。更令人瞩目的是,VinBLAST还能令下游酶的催化效率激增24倍,在双重机制的协同作用下,最终实现产量千倍跃升。
值得注意的是,VinBLAST所作用的代谢节点,正是700余种单萜吲哚生物碱共有的“母核”路径,且该蛋白在植物界表现出极高的保守性,烟草、葡萄等远缘物种中的同源蛋白同样具备效用,这无疑为天然药物的微生物合成送上了一把“万能钥匙”。目前,团队已与相关机构建立合作,正加快推动长春碱及其他生物碱的规模化制备攻关进程。(完)
(雨季室内高湿,)警惕呼吸之患
前不久,浙江宁波有户三口之家因长期身处室内高浓度霉菌环境,肺部不幸受到感染,这一消息迅速引发社会各界广泛关注。而眼下,全国多地正遭遇持续强降雨,湿气与闷热交替,让墙面返潮、地板凝水、家电缝隙悄然变黑……这些看似稀松平常的日常细节,背后却潜藏着肉眼难以察觉的健康隐患。霉菌究竟从何而来?我们又能采取怎样的科学策略来防范?科技日报记者为此专访了相关领域专家。
高湿度催化霉菌滋生。联勤保障部队第985医院感染科主任、副主任医师郝月明介绍,霉菌作为一个庞大的丝状真菌家族,已知种类已达数万之众,其中与人类生活休戚相关的,主要集中在曲霉、青霉、根霉、毛霉、枝孢菌、镰刀菌以及链格孢这七大类。郝月明指出,霉菌的“潜伏”转“活跃”需同时满足温度、湿度、营养源与时序四大要素,而湿度在其中扮演着最为关键的角色。霉菌以孢子繁衍后代,这些肉眼难觅的微小“种子”,在适宜条件下仅需一天到两天便能完成萌发与生长。
具体而言,当温度超过20摄氏度,且环境中存在灰尘、食物残渣、木材、纸张、衣物纤维等有机营养时,空气湿度便成为决定霉菌兴衰的核心变量。湿度倘若低于60%,多数霉菌的生长便会受到明显遏制;而一旦升至65%以上,繁殖速率便急剧提升;当湿度攀升至75%至95%的区间,霉菌便进入爆发式的增长阶段,孢子释放量呈几何级数跃升,墙面、衣物、地板等处往往在数日之内便浮现出肉眼可辨的霉斑。“进入汛期后,室外湿度经常突破80%,若室内除湿举措滞后,霉菌便获得了得天独厚的生长温床。”郝月明如是提醒。
更令人警惕的是,霉菌的藏匿之处往往极为隐秘。山西白求恩医院感染病科主治医师刘晓璇列举了家中几处典型高危地带:淋浴房玻璃胶条、马桶底座边沿、紧贴墙面的衣柜背板、床垫底层、沙发角落、久未通风的鞋柜,以及水槽下方的橱柜——这些皆是霉菌暗自滋生的“秘密据点”。
并非所有霉菌都会对人体构成威胁,但曲霉菌却是其中最具致病潜力的代表之一。郝月明介绍,在已知的数百种曲霉菌中,约有40种具备致病能力,其中烟曲霉威胁最大,黄曲霉、土曲霉与黑曲霉亦不容忽视。人类通过吸入空气中所悬浮的孢子,便可能触发霉菌感染。郝月明解释,霉菌孢子直径仅为2微米至5微米,可于空气中悬浮数日不落。高湿条件下,霉菌在24至48小时内便会释放大量孢子,而日常行走、整理衣物、打扫卫生等行为都能搅动气流,生成富含孢子的气溶胶,普通人在自然呼吸之间便可能吸入数十乃至上百个孢子。
对于免疫系统健全的人群,体内中性粒细胞与巨噬细胞通常能够迅速清除少量入侵的孢子。然而,若长期暴露于高浓度孢子环境,或自身免疫功能存在缺陷,孢子便可能悄然在肺泡深处“安家”,萌发成菌丝并侵蚀周边组织,继而引发感染。刘晓璇特别强调,免疫功能低下者、慢性肺病患者以及重症感染恢复期人群,属于霉菌感染的高危群体。她指出,霉菌感染诊治的最大瓶颈在于早期症状极不典型,极易与普通呼吸道疾病混淆。肺曲霉菌感染的早期信号包括:持续发热且常规抗生素治疗无效、干咳不断加剧、呼吸相关的胸痛、痰中带血丝、气短乏力等。刘晓璇建议,高危人群若在雨季出现发热伴咳嗽超过一周,或发觉痰中带血,务必主动向医生说明家中霉菌暴露史,这对尽早确诊至关重要。
事实上,霉菌的危害远不止局限于肺部。吸入孢子可诱发或加重过敏性鼻炎、支气管哮喘;皮肤接触潮湿环境中的霉菌,容易引发手足癣、体癣;潮湿衣物与洁具上滋生的霉菌孢子,亦可能扰乱私处菌群平衡,诱发霉菌性阴道炎;而误食霉变食品,则可能引发急性胃肠炎。
针对公众关心的防护课题,专家们提出“控湿、清洁、防护”三位一体的综合应对方案。首先是控湿,这被视为阻断霉菌的首要屏障。家庭可配备湿度计,将室内相对湿度严控在50%至60%之间,一旦湿度超过70%,便应及时启动除湿机或空调除湿功能。雨季期间,建议家中有敏感人群者仅在雨歇间隙、正午较为干燥之时短时开窗通风,其余时段紧闭门窗以隔绝室外潮气。其次,清洁亦需讲究策略。清理霉斑时,务必佩戴N95或KN95口罩、橡胶手套及护目镜,以湿布擦拭而非干扫,防止孢子飞散形成气溶胶。坚硬表面可用稀释后的含氯消毒液或75%酒精擦拭去除;对于布料、板材等多孔材料,若已发生深层霉变,则建议直接弃用更换,因为表面清洁无法彻底清除内部菌丝。最后,防护手段不可或缺。当室内霉菌较为密集时,可在卧室、书房等长时间停留区域,配备带有HEPA滤网的空气净化设备,持续过滤悬浮于空气中的霉菌孢子,为健康筑牢最后一道防线。
盘活林{区闲置土地 务林人端稳“绿饭}碗”
七月尾声,内蒙古大兴安岭腹地郁郁葱葱,群峰披翠,繁花似锦,一派生机盎然的景象。位于绰源生态功能区的广袤林间,各类中草药植株绵延铺展,芬芳弥漫于山野之间。曾经手握油锯的务林人,如今俯身于林下药田,用汗水与智慧将昔日的闲置空地,悄然打造成一座座惠及民生的“绿色金库”。
地处大兴安岭南麓的绰源生态功能区,气候温润宜人,得天独厚的自然条件孕育了赤芍、金莲花等180多种药用植物。纯净无污染的原生态环境赋予了道地药材出众的品质,使其成为林区声名卓著的中草药资源宝库,也是颇具盛名的传统道地药材主产区之一。
时间回溯至2015年4月1日,内蒙古大兴安岭全面停伐的号角正式吹响,绰源森工公司(前身为绰源林业局)由此迎来了命运转折的关键节点。“早在那之前,我们便已在探索转型之路。”现年55岁的戚冬菊,是绰源森工公司的一位职工。凭借学医出身积累的深厚药理知识,她深知唯有道地良材方能成就良药。依托老家安徽亳州“中国药都”的优势资源,她大胆尝试将南方的中草药种植技术引进这片寒地林海。
“最初大家心里完全没底,毕竟祖辈世代以伐木为生,搞种植真是‘大姑娘上轿——头一回’。”戚冬菊感慨道。从零散的野生采挖到逐步尝试人工驯化,她走过的弯路不计其数——引种林下参因“水土不服”亏损数十万元,蒲公英规模化种植亦因效益低迷而被迫搁浅。然而,正是那股“摸着石头过河”的坚韧与执着,让绰源的林业工人们最终从无数试错中锁定了适宜高寒林区的“黄金组合”——金莲花、兴安升麻与赤芍。
转型初期,不少林场职工对林下经济心存顾虑。2015年,戚冬菊毅然带头承包了400余亩林地。“我得先给大家打个样!”为了攻克技术难关,她白日忙碌于田间地头,晚间则伏案查阅资料,“遇到想不通的问题,急得我坐在药田里掉眼泪。”正是这般倔强和韧劲,让她逐步摸索出了一整套契合林区实际的种植经验体系。数年间,戚冬菊不仅成为了林下中草药的种植行家,更蜕变为钻研技艺的“土专家”。自2019年起,她受邀在内蒙古大兴安岭林区的十多个林业局巡回授课,传经送宝。
时至今日,戚冬菊所带动的种植户已遍布整个林区。她个人经营的金莲花基地,每年仅靠售卖种子与种苗,销售额就已突破百万元大关。在绰源森工公司产业发展中心副主任刘鑫的引导下,记者走进一间办公室,电脑屏幕上正运行着高标准农田智慧管理系统,气象监测、土壤墒情、虫情测报等各类数据模块清晰呈现。“这套系统可以让土壤中氮磷钾含量和pH值一览无遗。一旦设定好阈值,系统便会自动操控水肥一体机,通过地埋管网实现精准灌溉。”刘鑫边介绍边演示,鼠标轻点之间,数十米外的智能阀门随即响应开启。虫情测报灯夜间自动诱捕害虫并拍照存档,系统内置的病虫害数据库可即时调出应对防治方案,高清视频监控更是覆盖了每一块地块。“有了这套智慧系统,500亩地的管护,足足能顶替20个人工。”刘鑫补充道。
“绰源的中草药产业正在不断提档升级。”绰源森工公司党委宣传部部长杨哲表示,“过去是职工个人搞‘林药间作’贴补家用,如今已迈向‘公司+基地+农户’的规模化运营模式。”截至目前,绰源森工公司已建成500多亩标准化中草药种植示范基地,并辐射带动周边职工发展种植数千亩。
“我种中草药每年收益超过10万元,销路完全不愁。”望着眼前金莲花争奇斗艳的景象,林业职工陈万龙难掩笑意。他告诉记者,林药间作如今真正实现了“一地双收”。利用林下空间种植喜阴的兴安升麻等药材,既不影响林木正常生长,又额外创造了可观的经济回报。据统计,参与中草药种植的绰源林业职工年人均增收可达数千元,部分种植大户仅一亩地的纯收益便能达到2000元至4000元。
此刻,绰源林间金莲花竞相怒放,升麻根深叶茂。林区沉寂的闲置土地资源被彻底激活,务林人也稳稳端起了这只满载希望的“绿饭碗”。
中外科研机构{联合破解抗癌药合成瓶颈长春质碱产}量提升近千倍中新社杭州7月17日电(曹丹)要从2000公斤长春花干叶中才能萃取出1克长春碱,这种广泛应用于临床的抗癌药,因天然来源中含量极低,长期以来供应局面始终不稳定。然而,来自浙江大学生物