百里香和牛至具有抑制肿瘤发展的抗癌化合物，但在番茄酱中添加并不足以获得显著益处。释放这些植物的力量的关键在于，增加产生的化合物的数量或合成用于药物开发的化合物。

普渡大学的研究人员通过绘制其生物合成途径（一种成分和所需步骤的分子配方）图，迈出了在药物中使用该化合物的第一步。

这些植物含有重要的化合物，但量很低，提取是不够的，通过了解这些化合物是如何形成的，我们开辟了一条途径，以改造具有更高水平的植物或在微生物中合成这些化合物用于医疗用途。

对于植物科学来说，现在是一个了不起的时代。拥有更快、更便宜并提供更多洞察力的工具。这就像看细胞内部；这几乎令人难以置信。

百里香酚、香芹酚和百里香氢醌是百里香、牛至和唇形科其他植物中的风味化合物。它们还具有抗菌、抗炎、抗氧化和其他有益于人类健康的特性。

该团队与德国马丁路德大学哈勒-维滕贝格和密歇根州立大学的科学家合作，发现了百里香氢醌的整个生物合成途径，包括其前体百里酚和香芹酚的形成，以及沿途的短寿命中间体化合物。

这些发现改变了以前对此类化合物形成的看法，称为酚类或芳香族单萜，在其他植物中仅发现了少数生物合成途径。发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文详细介绍了这项工作。

这些发现为在植物和其他生物体中设计高价值化合物提供了新的目标，许多植物不仅含有药用特性，而且其中的化合物还用作食品添加剂以及香水、化妆品和其他产品。

既然这条途径是已知的，植物科学家可以开发出产生更多有益化合物的栽培品种，或者可以将其纳入微生物（如酵母）中进行生产。后一种方法涉及发酵过程以获得有价值的化合物，这对于许多植物性产品都是如此。

发酵过程对食品和饮料、制药和生物燃料生产非常重要，以至于普渡大学现在开设了 发酵科学专业。

来自美国国家科学基金会的 500 万美元赠款支持了这项研究。使用 RNA 测序和相关性分析，该团队从植物组织样本中筛选了 80,000 多个基因，并确定了百里香氢醌生产所需的基因。根据对化合物结构的了解，并通过代谢物分析和生化测试，该团队确定了生物合成途径。

在该途径中形成的中间体不是预测的那样，百里酚和香芹酚的芳香骨架是由 γ-萜品烯通过 P450 单加氧酶与脱氢酶通过两种不稳定中间体形成的，但不是 对伞花烃，正如所提出的那样。由于能够使用 RNA 测序进行高通量基因表达分析，现在正在发现更多途径。

这项研究的结果也将有助于其他植物物种的生物化学和植物科学研究。

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