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科学家改变酵母基因酿造鸦片不再需要罂粟

时间:2019-03-12 01:30:36 来源:互联网 阅读:0次

新浪科技讯 北京时间8月19日消息,据国外媒体报道,传统的鸦片生产方式是,利用罂粟种荚中渗出的白色乳液获取鸦片,制成吗啡、氧可酮以及其他合成药物。不过,美国斯坦福大学生物工程专家研究发现,利用改变基因的酵母可以复制整个鸦片生产过程,用少量酵母和糖制造出鸦片这种商业药品,而且完全不需要罂粟。科学家们的研究成果发表于《科学》杂志之上,不过他们也警告称,这只是实验室研究成果,只可用于科学研究和临床医药,千万不能被非法用于毒品生产。

一直以来,人们利用罂粟种荚中渗出的白色乳液获取鸦片,制成吗啡、氧可酮以及其他复合药物。但是,如果研究人员和制药公司运用方法,就可用少量酵母和糖制造出鸦片这种商业药品。生物工程师克里斯蒂娜-斯默克带领斯坦福大学的科研团队,十多年来已成功利用基因工程技术解决鸦片制作问题,在发酵缸中生产阿片。近期,他们在《科学》杂志上发表了这一科技成果,称可以利用酵母制作止痛药氢可酮和蒂巴因,后者是一种阿片生物碱,可转变为氧可酮、氧吗啡酮,以及用来治疗药物过量和滥用的药品。

斯坦福研究团队改变酵母的基因并加入糖,制造出人们所需的药物,原理和生产面包、啤酒很像。当然,除了平衡酒精发酵的副产品之外,这些改变了基因的酵母会产生酪氨酸,这是一种先于阿片产生的氨基酸。在基因工程技术的魔杖下,酵母会继续发酵,生成少量阿片。用来发酵啤酒与制造鸦片的酵母,其培育过程截然不同。斯默克表示:“在制造鸦片的过程中,酵母细胞是在封闭的生物反应器中培育的,我们可以精确地控制其搅拌程度、通气量、营养物,以及PH值等其它因素。”

当然,历史教训告诉我们,世上只要有药品存在,就会有人滥用它,这有点类似于“墨菲定律”。所有啤酒酿造师或烘焙师都会告诉你,培育酵母并无特别难度。因此,专家警告要谨慎酵母的自制培育。斯默克指出:“随着我们继续推进改良菌株的基因改变工程,这些论断都很容易检测,也将接受检测。”斯默克及其研究团队进行了一次小型研究,将两种改变基因的菌株与制作英国啤酒的酵母进行比较。通过比较,研究人员发现,制作啤酒的酵母在发酵瓶中发挥着调控作用,而基因改变的菌株则完全没有发挥这一功能。无论是改变基因的菌株,还是制作啤酒的酵母,都未能产生蒂巴因,只有一种菌株产生了少量脉碱。总的来说,如果人们拿到斯坦福菌株,还是很难利用家庭酿造设备制造生产出什么东西。

即使人们企图在实验室制作生产摊头药物,斯坦福酵母菌株也只能生产出蒂巴因和氢可酮——与吗啡不同,人们还需要专业技术和设备,将这些副产品转变成海洛因。在今年早期一次就家庭自制阿片的专访中,斯默克表示:“问题的关键在于,我们能否合理负责地发展微生物供应链,

科学家改变酵母基因酿造鸦片不再需要罂粟

并尽量降低这些合成药物和供应链被滥用的可能性。在我看来,如果秉承着负责的研发态度,微生物供应链就可以应对各种挑战,如控制流向非法市场。”

在这一领域,全球科学家都在相继进行跨越式研究,并探索解决随之而来的问题。加利福尼亚大学伯克利分校宣布,改变基因的酵母可以产生脉碱;随后纽约大学的研究人员表示,他们正在将罂粟生产鸦片这一难题中的几步连缀起来。,斯坦福研究团队发现,可以利用改变基因的酵母,复制整个鸦片生产过程,而且完全不需要罂粟。研究人员竞相突破这一领域的研究瓶颈目的非常明确:由于几乎没有哪个国家允许罂粟种植,因此鸦片供应链很容易受到农作物种植失败和恶劣气候变化的影响。然而,反观当前臭名昭著的毒品贸易,一些科学家担心酵母会被非法制药者利用,从而刺激药品滥用和贩毒活动。

由于掌握罂粟的合成途径极其复杂,因此研究人员几乎无法寻求到一种更安全、少成瘾的替代物,来获取人们所需的鸦片制剂。斯坦福研究团队的酵母则可以解决这一问题。斯默克表示,研究人员目前致力开发的技术,将为低成本研发抗癌疗法、抗生素,以及其它药物奠定基础。她在论文中写道:“利用这一技术,我们将有可能为需要它的患者提供足够的药物。”由于斯坦福酵母的阿片产量很低,因此研究团队下一目标将是如何提高产量,以达到商业需求量。斯默克表示:“我相信,两年内就可以更新这项技术,利用酵母大规模生产出阿片。”届时,罂粟种植者可能要准备失业了。(彬彬)

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