Producción Sostenible de Ginsenosidos: Avances en Biosíntesis e Ingeniería Metabólica
Autores: Xue, Yang; Zhang, Ruixiang; Li, Tie; Deng, Qindi; Luo, Weidong; Chang, Ruyue; Zeng, Dongchang; Tan, Jiantao; Sun, Tianhu; Liu, Yao-Guang; Xiang, Yang; Zhu, Qinlong; Chai, Nan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Ginsenósidos
Biología sintética
Compuestos bioactivos
Ingeniería metabólica
Vías de biosíntesis
Importancia medicinal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Los ginsenósidos, los principales componentes bioactivos de , exhiben diversas propiedades farmacológicas, que van desde efectos anticancerígenos hasta neuroprotectores. Sin embargo, la producción tradicional mediante cultivo enfrenta limitaciones debido a ciclos de crecimiento prolongados, rendimientos insuficientes, procesos de extracción complejos y dependencias ambientales significativas. La biología sintética y la ingeniería metabólica sintética ofrecen alternativas prometedoras para la fabricación sostenible de compuestos bioactivos esenciales, incluidos los ginsenósidos. Primero, esta revisión describe las vías de biosíntesis de ginsenósidos, enfatizando enzimas cruciales (por ejemplo, HMG-CoA reductasa, esqualeno epoxidasa, dammarenediol-II sintasa, amirina sintasa y varias UDP-glicosiltransferasas) y sus redes regulatorias. Comprender estas vías fundamentales permite la ingeniería racional de sistemas de producción. En segundo lugar, examina los enfoques actuales de biología sintética, que abarcan cultivos de células vegetales, tejidos y raíces peludas, hospedadores microbianos ingenierizados, incluidos y , y síntesis enzimática libre de células. En tercer lugar, evalúa la importancia medicinal, las perspectivas de mercado y la viabilidad industrial de estos compuestos biomanufacturados. Finalmente, analiza la sostenibilidad de los modelos de producción y explora el potencial emergente de chasis vegetales ingenierizados. Estas metodologías avanzadas abordan directamente las limitaciones agrícolas tradicionales y establecen un marco sólido para la futura síntesis de ginsenósidos.
Descripción
Los ginsenósidos, los principales componentes bioactivos de , exhiben diversas propiedades farmacológicas, que van desde efectos anticancerígenos hasta neuroprotectores. Sin embargo, la producción tradicional mediante cultivo enfrenta limitaciones debido a ciclos de crecimiento prolongados, rendimientos insuficientes, procesos de extracción complejos y dependencias ambientales significativas. La biología sintética y la ingeniería metabólica sintética ofrecen alternativas prometedoras para la fabricación sostenible de compuestos bioactivos esenciales, incluidos los ginsenósidos. Primero, esta revisión describe las vías de biosíntesis de ginsenósidos, enfatizando enzimas cruciales (por ejemplo, HMG-CoA reductasa, esqualeno epoxidasa, dammarenediol-II sintasa, amirina sintasa y varias UDP-glicosiltransferasas) y sus redes regulatorias. Comprender estas vías fundamentales permite la ingeniería racional de sistemas de producción. En segundo lugar, examina los enfoques actuales de biología sintética, que abarcan cultivos de células vegetales, tejidos y raíces peludas, hospedadores microbianos ingenierizados, incluidos y , y síntesis enzimática libre de células. En tercer lugar, evalúa la importancia medicinal, las perspectivas de mercado y la viabilidad industrial de estos compuestos biomanufacturados. Finalmente, analiza la sostenibilidad de los modelos de producción y explora el potencial emergente de chasis vegetales ingenierizados. Estas metodologías avanzadas abordan directamente las limitaciones agrícolas tradicionales y establecen un marco sólido para la futura síntesis de ginsenósidos.