¿Cuáles son las perspectivas de aplicación de la biotecnología moderna en la industria de las plantas medicinales?

Las plantas medicinales han atraído la atención mundial debido a sus efectos curativos únicos y sus mínimos efectos secundarios tóxicos, y su demanda aumenta día a día. Los ingredientes activos de la medicina tradicional china son la base material de su exacta eficacia clínica. La presencia (autenticidad) y la cantidad (calidad) de una sustancia válida son partes fundamentales de su calidad. Sin embargo, debido a los ingredientes complejos de los medicamentos botánicos, las sustancias eficaces poco claras, las diferentes fuentes y los diferentes procesos de preparación, la calidad es difícil de controlar y el problema de la falsificación de los medicamentos botánicos también es muy importante, lo que ha obstaculizado el desarrollo de los medicamentos botánicos. industria vegetal. Al mismo tiempo, debido a la destrucción del medio ambiente natural y a la sobreexplotación y el abuso a largo plazo por parte de los pueblos, muchos recursos de plantas medicinales nativas enfrentan la amenaza de agotamiento y los recursos silvestres están lejos de satisfacer las necesidades de las personas.

Por lo tanto, para satisfacer la demanda del país de garantizar y mejorar la calidad de importantes plantas medicinales, así como la grave situación de escasez de recursos silvestres y la grave degradación de la calidad de la medicina tradicional china, es necesario desarrollar y utilizar mejor los recursos de plantas medicinales y mejorar y mejorar su calidad, aumentar la productividad industrial, aumentar la producción de sustancias medicinales para satisfacer la demanda del mercado, al tiempo que aumenta la protección de los recursos silvestres para que los humanos puedan utilizarlos mejor y de manera más sostenible.

Hay muchos problemas en el desarrollo y utilización de plantas medicinales, como tipos y cantidades poco claros, dificultad para preservar los recursos de germoplasma, daños graves a los recursos silvestres y disminución de la calidad de las variedades cultivadas artificialmente, que restringen seriamente la desarrollo de la industria. Cómo clasificar e identificar eficazmente los recursos de plantas medicinales, proteger los recursos escasos y en peligro de extinción, repararlos y regenerarlos, y prevenir la degradación y la extinción, a fin de garantizar el suministro sostenible de materiales medicinales y mejorar la calidad de los materiales medicinales, es la tarea más urgente en el campo del desarrollo de plantas medicinales modernas también es una medida clave para lograr la modernización e internacionalización de la industria de la medicina tradicional china.

El método tradicional de clasificación e identificación de las plantas medicinales se basa principalmente en las características sensoriales de las materias medicinales, como el color, la forma, el olor, el sabor, la textura, etc. Sus deficiencias son que la comprensión de estas características varía de persona a persona, es muy subjetiva, enfatiza la acumulación de experiencia, no es muy precisa y no es ampliamente reconocida por sus pares internacionales. Por lo tanto, cómo revelar las diferencias entre germoplasmas a nivel molecular se ha convertido en un tema de gran preocupación para los investigadores. La biotecnología moderna ha abierto nuevas vías para la identificación de germoplasma de plantas medicinales.

Los marcadores moleculares de ADN se basan en diferencias en las moléculas de ADN y generalmente son rápidos, trazables, altamente específicos, buenos en estabilidad, intuitivos y confiables en resultados, y no se ven afectados por factores como la etapa de crecimiento o la ubicación de la prueba. , condiciones ambientales, almacenamiento, etc. Ventajas[1].

La aplicación de marcadores moleculares de ADN en la investigación de plantas medicinales comenzó en Japón. La más antigua y utilizada es la identificación de la autenticidad y la clasificación de variedades de materiales medicinales. Las primeras tecnologías de marcadores moleculares de ADN incluyen el polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) y el ADN polimórfico amplificado aleatoriamente (RAPD). Con el desarrollo de la biotecnología, han surgido uno tras otro marcadores moleculares de ADN más eficientes y rápidos, como el polimorfismo de fragmentos de restricción amplificados (AFLP), la repetición de secuencia simple (repetición de secuencia simple), SSR y la región amplificada característica de secuencia (SCAR). repetición de secuencia simple (repetición de secuencia simple), ISSR, polimorfismo amplificado relacionado con la secuencia (SRAP), polimorfismo de conformación monocatenario (SSCP), etc., y se aplican a todos los aspectos de la investigación de recursos de germoplasma de plantas medicinales.

La Universidad Nacional Chung Hsing en Taiwán utilizó tecnología RFLP para identificar con precisión Sophora flavescens y sus productos adulterados [2]. La investigación de Ji Baoyu y otros sobre Pueraria lobata [3] demostró que RAPD puede usarse como clave. tecnología para la detección e identificación de recursos de germoplasma; Hao Gangping [4] aplicó con éxito la tecnología AFLP para la identificación auténtica de Salvia miltiorrhiza [5] utilizó la tecnología ISSR para proporcionar una base molecular para la identificación de materiales medicinales comerciales de Polygonatum odoratum; Por tanto, la tecnología de marcadores moleculares de ADN es un método eficaz para identificar plantas medicinales.

La Tabla 1 compara varias tecnologías de etiquetado molecular de ADN comúnmente utilizadas. Cada método tiene sus propias ventajas y limitaciones. En aplicaciones prácticas, la selección se puede hacer según el propósito experimental, los materiales y las condiciones experimentales.

Haga clic para ver el contenido de la tabla.

Los códigos de barras de ADN utilizan una o varias secuencias de ADN estándar como marcadores para identificar especies, de forma similar a cómo los supermercados utilizan el escaneo de códigos de barras para distinguir diferentes productos.

Tiene las ventajas de ser rápido, simple, preciso, confiable y automatizado.

Chen et al. [6] estudiaron 6.600 muestras de 4.800 plantas medicinales y sus especies relacionadas, demostrando que desempeñan un papel clave en la identificación de plantas medicinales. Liu Meizi et al. [7] encontraron que la secuencia ITS2 tiene la mayor tasa de éxito en la identificación de 9 plantas de Artemisia comunes recolectadas en diferentes regiones y puede usarse como un código de barras potencial para identificar plantas de Artemisia. Se utilizaron regiones efectivas de ITS2 y psbA-tmH. Se dividieron diferentes variedades de madreselva, lo que indica que ITS2 y psbA-tmH se pueden utilizar como una combinación de código de barras ventajosa para identificar diferentes variedades de madreselva. El estudio de identificación de Li et al [9] en Hainan; Las plantas de Rubiaceae demostraron que la secuencia se puede utilizar para la identificación rápida de plantas de Hainan Rubiaceae.

La tecnología de marcador de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) recientemente desarrollada en los últimos años puede detectar solo diferencias de bases individuales o solo núcleos pequeños, como inserciones y eliminaciones entre diferentes alelos, distinguiendo así las diferencias genéticas. material entre dos individuos [10]. Chen et al. [11] identificaron con éxito el ginseng coreano y el ginseng americano utilizando tecnología de marcador SNP combinada con secuencias de códigos de barras estándar matK y psbA-trnH. Está demostrado que la tecnología de marcado SNP basada en códigos de barras de ADN puede utilizarse como un medio eficaz para identificar el ginseng. El SNP se puede marcar directamente mediante variación de secuencia, y su método de detección y análisis utiliza tecnología de chip de ADN de vanguardia para reemplazar la electroforesis en gel tradicional, y se considera el marcador genético más prometedor.

La tecnología de códigos de barras de ADN puede identificar especies de forma rápida y eficaz y se ha convertido en el método principal para la clasificación e identificación de recursos de germoplasma de plantas medicinales.

Los recursos de germoplasma de plantas medicinales tradicionales generalmente se almacenan en bancos de semillas, que tienen deficiencias como el uso de mucho espacio, tipos de almacenamiento limitados, manejo problemático, susceptibilidad al moho y tiempo de almacenamiento corto. El uso de la biotecnología para la conservación in vitro puede resolver los problemas mencionados anteriormente. Una vez resucitados los materiales conservados, se puede propagar rápidamente una gran cantidad de plántulas en un corto período de tiempo sin verse afectadas por el entorno natural, ahorrando tiempo y esfuerzo, reduciendo la frecuencia del deterioro y logrando el propósito de un uso fácil y prolongado. -preservación a plazo de recursos de germoplasma de alta calidad [12].

Según la totipotencia de las células vegetales, los explantes se inoculan en medio semisólido MS o en papel de filtro de medio líquido, luego se cultivan a temperatura ambiente o baja temperatura y se subcultivan en el tiempo [13]. Los métodos de conservación de cultivos de tejidos se dividen en métodos de conservación de subcultivos a temperatura ambiente y métodos de conservación de crecimiento lento. El método de conservación del cultivo de tejidos puede ampliar eficazmente la propagación de plantas medicinales y aliviar la situación en la que los recursos silvestres no pueden satisfacer la demanda del mercado. También es un medio eficaz para proteger plantas medicinales raras y en peligro de extinción.

(1) Método de subcultivo a temperatura normal: a temperatura normal, los explantes se someten a una nueva ronda de subcultivo a intervalos regulares para lograr el propósito de preservar el germoplasma, y ​​pueden reproducirse en cualquier momento si es necesario [14]. Este método ha logrado ciertos resultados en la preservación de los recursos de germoplasma de Dendrobium officinale y se ha establecido con éxito un sistema de propagación rápida de Dendrobium officinale [13]. Este método tiene un intervalo corto y requiere un subcultivo continuo.

(2) Método de preservación del crecimiento lento: ajustando las condiciones de cultivo, suprime el crecimiento de los explantes sin causar la muerte, reduce el consumo de nutrientes tanto como sea posible y extiende el subcultivo tanto como sea posible. Las principales medidas incluyen bajar la temperatura, ajustar la presión osmótica, controlar los niveles de nutrientes, usar inhibidores o retardadores del crecimiento, controlar la proporción de nutrientes en el medio de cultivo y ajustar la luz [13]. Cultivo in vitro de madreselva. Se estudiaron las condiciones óptimas para la conservación in vitro de madreselva. Exploración de recursos de germoplasma [15].

Este método puede conservar el germoplasma vegetal durante mucho tiempo sin necesidad de subcultivo, por lo que la variación genética es relativamente pequeña. En la actualidad, el método de criopreservación más maduro es la vitrificación. El cultivo vegetal se trata con un agente protector complejo de alta concentración durante un cierto período de tiempo y luego se congela rápidamente con nitrógeno líquido para solidificar la solución dentro y fuera de las células vegetales en un estado vitrificado amorfo para evitar daños mecánicos a las células durante la formación y fusión de cristales de hielo. En este estado, las actividades metabólicas y de crecimiento dentro de las células vegetales cesan casi por completo, mientras que se mantiene el potencial morfogenético de los materiales biológicos [16], lo que es un método eficaz para preservar el germoplasma.

El estudio exploratorio sobre la criopreservación de células en suspensión de ginseng americano demostró la viabilidad de este método [17]; la tecnología de criopreservación por vitrificación integrada puede realizar la preservación in vitro del germoplasma de ñame [18]; Aciano, una planta en peligro de extinción, se implementó con éxito el procedimiento de congelación de la punta del tallo [19].

El método de vitrificación por gota, desarrollado sobre la base del método de congelación por gota y el método de vitrificación, tiene las ventajas de una alta tasa de supervivencia, una alta tasa de regeneración, una amplia adaptabilidad, una gran capacidad y un funcionamiento sencillo [20] . Existen pocos informes sobre la aplicación de la vitrificación por microgotas en la conservación de germoplasma de plantas medicinales, pero su aplicación en otras plantas puede usarse como referencia.

Las semillas artificiales son cuerpos embrioides producidos mediante cultivo de tejidos, envueltos en cápsulas que pueden aportar nutrientes y luego recubiertos con una película protectora para formar una estructura similar a las semillas naturales. Las semillas artificiales tienen las ventajas de no estar sujetas a restricciones estacionales, tener un buen suministro de nutrientes y resistencia a las enfermedades, mantener las características genéticas de las variedades finas y ser fáciles de almacenar y transportar. Esto es de gran importancia para la preservación de los recursos de germoplasma de plantas medicinales en peligro de extinción.

Durante mucho tiempo, muchas plantas medicinales raras han escaseado debido a sus efectos terapéuticos, de salud y de belleza únicos. El precio de las materias primas medicinales ha seguido aumentando, lo que ha estimulado enormemente el interés de la gente. explotación depredadora de recursos y adquisiciones de plantas medicinales raras silvestres, causando daños devastadores a los recursos. Además, los cambios en el entorno natural, como el calentamiento global, también han hecho que muchas áreas ya no sean aptas para el cultivo de plantas medicinales nativas. Por diversas razones, muchos recursos de plantas medicinales raras están al borde de la extinción.

La tecnología de semillas artificiales es de gran importancia para la preservación de recursos de germoplasma vegetal en peligro de extinción. Sin embargo, esta tecnología se basa en el cultivo de tejidos vegetales y no es adecuada para plantas difíciles de cultivar.

La utilización sostenible de los recursos de plantas medicinales también se puede lograr mediante el uso de métodos biotecnológicos como el cultivo de órganos y el cultivo de células madre vegetales [30]. Además, la aplicación de la tecnología de marcadores moleculares de ADN en la identificación de recursos de germoplasma, determinación de objetos de protección y unidades de protección in situ, estrategias de muestreo y evaluación del efecto de la conservación ex situ, elucidación científica de las causas de peligro, etc. También se puede utilizar para plantas medicinales raras y en peligro de extinción. Proporcionar referencia para la formulación de estrategias y medidas de protección de recursos.

La aplicación de la biotecnología no sólo puede desarrollar y utilizar mejor los recursos de plantas medicinales, sino también protegerlos al máximo. La biotecnología desempeñará un papel enorme en la promoción de la medicina tradicional china, un tesoro de la cultura china, en el mundo.

Existen problemas en el cultivo de plantas medicinales, como infecciones virales que provocan una disminución de la calidad y la falta de un sistema científico de evaluación de la calidad. Por lo tanto, cultivar plantas medicinales de alta calidad libres de virus, establecer un sistema científico de evaluación de la calidad y crear nuevas variedades de plantas medicinales con mejor calidad que las variedades naturales son temas candentes en la investigación y el desarrollo de plantas medicinales.

Los virus de las plantas se denominan "cánceres de las plantas" porque interfieren con el metabolismo del huésped, reducen el rendimiento y la calidad e incluso causan la muerte. En particular, los cultivos vegetativos pueden acumular fácilmente una variedad de virus después de muchos años de cultivo, lo que resulta en una disminución de la calidad [31]. Los virus vegetales se han convertido en uno de los principales factores que reducen el rendimiento y la calidad de los cultivos.

En la actualidad, existen casi mil tipos de virus vegetales descubiertos por el ser humano. Los virus que infectan las plantas medicinales incluyen principalmente el virus del mosaico del pepino, el virus del mosaico del taro, el virus del mosaico de la soja y el virus del mosaico del tabaco [32]. Los virus vegetales causan pérdidas económicas globales de aproximadamente 60 mil millones de dólares al año. Por lo tanto, fortalecer la investigación sobre la tecnología de desintoxicación de plantas medicinales y adoptar medidas científicas y efectivas de prevención y control son el foco y la dificultad para potenciar y mejorar la calidad de las plantas medicinales en la actualidad y en el futuro [33]. La Tabla 2 resume el progreso de la aplicación de varias tecnologías de desintoxicación en los últimos años.

Haga clic para ver el contenido de la tabla.

Además de los métodos de desintoxicación comunes enumerados en la Tabla 2, también existen tecnologías de cultivo de anteras o polen y de cultivo de embriones nucelares, que también pueden desempeñar un papel en la desintoxicación hasta cierto punto.

Las nuevas variedades de plantas se refieren a plantas silvestres descubiertas mediante cultivo artificial, introducción y domesticación, o transformadas mediante biotecnología, y tienen novedad, especificidad, consistencia y estabilidad en el nombre de especies de plantas sexuales y deterministas [45].

A menudo se crean nuevas variedades de plantas medicinales tradicionales mediante métodos como el cruzamiento. Se han estudiado materiales medicinales como Platycodon [46] y Salvia [47] en el mejoramiento híbrido o la utilización del vigor híbrido, y se han creado nuevas variedades.

Sin embargo, este método tiene algunas desventajas, como la incapacidad de generar nuevos genes, la segregación de rasgos en la descendencia híbrida y el proceso de reproducción lento y complejo. La biotecnología moderna abre nuevas formas de crear nuevas variedades.

El mejoramiento por mutación se refiere a la tecnología de mejoramiento que utiliza diversos factores físicos, químicos y biológicos para inducir mutaciones genéticas en las plantas, promover la recombinación genética, expandir la variación genética y luego seleccionar nuevas variedades de acuerdo con los objetivos del mejoramiento [48 ].

La tecnología de mutagénesis por inyección de haz de iones utiliza un rango de inyección controlada, agrupada y direccional de haces de iones cargados para lograr una mayor tasa de mutagénesis y una gama más amplia de células con menos daño al espectro de mutagénesis para generar nuevas variedades. . Después de irradiar uniformemente semillas de perilla con diferentes dosis de haces de iones 12C6, se produjeron ciertas aberraciones cromosómicas, lo que brindó más posibilidades para detectar variedades mutantes excelentes [49]. Esto demuestra que el haz de iones pesados ​​de 12C6 en dosis bajas tiene un gran potencial en la mutagénesis por irradiación de nuevos tipos y en el mejoramiento de nuevas variedades excelentes.

La cría espacial es una nueva tecnología de cría que utiliza el entorno espacial especial para mutar genes biológicos y generar nuevas variedades y nuevos materiales. Su mayor ventaja es que puede obtener recursos genéticos raros que son difíciles de obtener mediante mejoramiento convencional y métodos de mejoramiento por mutación convencionales en un corto período de tiempo, lo que permite a las plantas obtener nuevos genes, nuevos tipos y nuevos rasgos [50]. Se informa que Tasly Group cultivó con éxito la salvia espacial "Tiandan". En 2008, el equipo llevó semillas de Salvia miltiorrhiza al espacio y, después de regresar a la tierra, cultivaron y criaron la Salvia miltiorrhiza espacial "Tiandan", cuyos ingredientes efectivos eran significativamente más altos que los del control.

La reproducción por mutaciones puede aumentar la tasa de mutaciones y obtener más tipos de mutaciones en un corto período de tiempo, pero la dirección de las mutaciones inducidas es difícil de controlar y la mayoría de las mutaciones son dañinas. Para obtener rasgos más excelentes, se debe aumentar el número de mutaciones. Por tanto, la carga de trabajo de la detección es bastante grande.

La reproducción con ploidía incluye la reproducción haploide y la reproducción poliploide. La cría haploide es un nuevo método de cría formado combinando la tecnología de cultivo haploide y la práctica de cría. Tiene las ventajas de superar la esterilidad de los híbridos distantes, mejorar la eficiencia de la cría y la eficiencia de la selección, y obtener rápidamente líneas puras [48]. Utilizando las anteras en desarrollo como explantes, se obtuvieron plantas haploides mediante cultivo e inducción haploide. Después de duplicar los cromosomas, pueden aparecer diploides homocigotos en una generación, con rasgos no segregantes y fenotipos uniformes, lo que puede acortar significativamente el ciclo reproductivo [51].

La poliploidía se refiere a individuos, poblaciones y especies con un número de cromosomas de 3n o más. Las plantas poliploides tienen mayor adaptabilidad y plasticidad. Los poliploides de plantas medicinales tienen las características de una fuerte resistencia al estrés, un alto rendimiento biológico, una baja fertilidad y un mayor contenido de ciertos ingredientes medicinales. El inductor de poliploidía más utilizado es la colchicina. El método de inducción de colchicina se puede dividir en dos tipos: método de duplicación del tratamiento in vivo y método de duplicación del tratamiento in vitro [52]. Los métodos de duplicación in vivo incluyen el método de goteo, el método de inmersión, el método de agar, el método de pulverización, el método de inyección, etc. El método de duplicación in vitro, también conocido como mutagénesis en cultivo de tejidos, es un método en el que partes aisladas de plantas se tratan con colchicina y luego se cultivan tejidos, o los cromosomas se duplican durante el proceso de cultivo de tejidos. Mezcle colchicina y agar para obtener un semisólido y aplíquelo a las yemas terminales o axilares de la planta para inducir la poliploidía. Este enfoque ha tenido éxito en plantas medicinales como Platycodon grandiflorum [53] y madreselva [54]. También se pueden inducir plantas tetraploides remojando los segmentos del tallo de la yema de Rehmannia glutinosa con una concentración adecuada de solución de colchicina, pero la tasa de inducción no es alta [55]. Se inocularon protocormos de Dendrobium en un medio que contenía 0,075 de colchicina y se obtuvo una alta tasa de inducción [56]. Los métodos de cultivo in vitro también han tenido éxito en inducir la duplicación cromosómica de la equinácea [57]. Además, para inducir también se pueden utilizar factores físicos como mutaciones de temperatura, traumatismos mecánicos, radiaciones ionizantes, radiaciones no ionizantes, fuerza centrífuga y métodos biológicos como hibridación sexual, cultivo de endospermo, hibridación somática, variación clonal somática, etc. duplicación cromosómica.

Aunque la poliploidía inducida artificialmente tiene alta frecuencia, resultados rápidos y métodos simples, puede producir enormes beneficios económicos en la producción y la práctica de mejoramiento. Sin embargo, también existen problemas como toxicidad, quimerismo severo, fecundidad reducida, tiempo de estabilización prolongado y altos costos de reproducción [58]. Por lo tanto, se necesita una investigación cada vez más exhaustiva sobre el cultivo poliploide de plantas medicinales.

El mejoramiento transgénico, también conocido como mejoramiento por ingeniería genética, consiste en recombinar genes exógenos en el genoma de las células receptoras para que puedan expresarse específicamente de acuerdo con los deseos humanos, y se puedan crear nuevas variedades genéticamente modificadas con expresión estable. obtenida mediante cribado. Su principal ventaja es que puede superar los obstáculos de incompatibilidad de la hibridación a distancia de plantas, ampliar el rango de hibridación de especies, acelerar la tasa de mutación y brindar la posibilidad de creación dirigida de organismos [59]. Puede desempeñar un papel importante en la creación de nuevas variedades y el desarrollo de cultivos de alta calidad, alto rendimiento y eficientes con diversas resistencias. En la actualidad, los principales métodos de plantas transgénicas incluyen el método mediado por Agrobacterium, el método mediado por polietilenglicol, el método de pistola genética, el método del canal del tubo polínico, el método de perforación por estimulación eléctrica, el método de microinyección y el método de introducción ultrasónica.

La transformación genética mediada por Agrobacterium es el método más utilizado, técnicamente maduro y más eficaz. Primero, el vector de expresión de la planta conectado al gen diana se transfiere a Agrobacterium tumefaciens y luego las plantas se infectan con Agrobacterium tumefaciens. El gen diana del vector se introduce y se integra en el genoma de la planta, completando así la transformación del gen diana. y obtención de plantas transgénicas. Puede utilizarse para transformar grandes fragmentos de ADN. Es genéticamente estable y reproducible, y no es propenso al silenciamiento genético. Sin embargo, sólo es sensible a las plantas dicotiledóneas. Este método se ha aplicado con éxito a materiales como Salvia miltiorrhiza [60], Zhugecai e Isatis indica [61], Astragalus membranaceus [62], Artemisia annua [63] y otros materiales.

El método Bion Gun es otra tecnología de transformación genética ampliamente utilizada después de la transformación mediada por Agrobacterium. Utilizando explosiones de pólvora u otras fuerzas impulsoras, se inyectan partículas metálicas cargadas con ADN exógeno en células o tejidos objetivo en una cámara de vacío, introduciendo así genes exógenos. Este método no tiene restricciones de huésped, es simple de operar y tiene un tiempo de transformación corto. Sin embargo, la tasa de transformación es relativamente baja y el mecanismo de integración del ADN extraño aún no está claro. En los últimos años se han logrado nuevos logros en plantas medicinales como el ajo [64] y el trébol blanco [65].

El método del canal del tubo polínico utiliza el canal del tubo polínico que germina cuando la planta florece después de la polinización para introducir ADN extraño en el óvulo fertilizado, y luego integra el gen objetivo en el genoma de la planta receptora, permitiéndole para convertirse naturalmente en semillas, formando plantas transgénicas. Este método es sencillo y el tiempo de reproducción es corto. Este método se utilizó para transformar Dendrobium officinale [66] y Ricinus communis [67] para obtener nuevas variedades transgénicas. La Tabla 3 compara las características de varios métodos importantes de transformación de genes de plantas.

Haga clic para ver el contenido de la tabla.

Aunque la aplicación de plantas genéticamente modificadas en plantas medicinales ha conseguido bastante buenos resultados, su seguridad siempre ha sido un tema candente de debate. Por lo tanto, debemos tener cuidado con las plantas medicinales modificadas genéticamente y realizar investigaciones más sistemáticas y profundas.

La ingeniería metabólica secundaria utiliza tecnología recombinante de ADN para transformar las vías de reacción bioquímica de los metabolitos secundarios o introducir nuevas reacciones bioquímicas, mejorando o inhibiendo directamente la síntesis de uno o algunos metabolitos secundarios específicos. Mejorar el rendimiento celular. Con el descubrimiento de vías biosintéticas de metabolitos secundarios en plantas medicinales, la aplicación de tecnología de ingeniería metabólica para mejorar genéticamente las vías metabólicas secundarias de las plantas para aumentar significativamente la cantidad de productos objetivo se ha convertido en un punto de investigación.

Desde que el académico estadounidense Bailey propuso el concepto de ingeniería metabólica secundaria en 1991, ha habido numerosos informes sobre la aplicación de la tecnología de ingeniería metabólica secundaria. La investigación inicial más clásica fue utilizar esta tecnología para obtener provitamina A (β-caroteno) en el endospermo del arroz desde cero [68]. En los últimos años han ido surgiendo uno tras otro informes sobre la aplicación de esta tecnología en plantas medicinales. El contenido de diversas sustancias eficaces en las plantas medicinales suele ser muy bajo y no puede satisfacer las necesidades de las personas. Su abundancia en las plantas puede incrementarse constantemente mediante enfoques de ingeniería metabólica secundaria. Este artículo presenta brevemente el progreso de la aplicación de la ingeniería metabólica secundaria en varias sustancias medicinales importantes en plantas medicinales.

Los fenilpropanoides son una clase importante de compuestos orgánicos naturales producidos por las plantas durante el proceso de selección natural a largo plazo. Generalmente tienen diversas actividades biológicas como antibacterianas, antivirales, antitumorales, antirradicales libres, antiinflamatorias y analgésicas, protectoras del hígado y del sistema cardiovascular. Son sustancias medicinales naturales muy importantes.