[發明專利]用于刺激植物中的根部滲出的方法和系統

在審

• 申請號: 201980034096.4
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN112204150A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: A·哈諾尼;E·科內布盧姆
• 申請（專利權）人: 耶達研究發展公司
• 主分類號: C12P1/02
• 分類號: C12P1/02;C12P1/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 尚曉芹

提供了植物滲出物，用于通過誘導植物分泌滲出物來獲得植物滲出物的方法以及用于收集植物滲出物的系統，其包括：包含至少兩個分立的區室的一個或多個植物容器，每個區室配置為容納植物的分割的根部，區室是包括與植物根部刺激劑的至少一個來源流體連通的一個或多個輸入的根部刺激區室，和根部滲出物收獲區室，以及與根部滲出物收獲區室流體連通的根部滲出物收集區室。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年3月22日提交的名稱為“用于刺激植物中的根部滲出的方法和系統”的以色列專利申請號258319的優先權，其內容通過引用以其全部并入本文。

技術領域

本發明涉及誘導植物滲出一種或多種目標化合物的方法，并且涉及一種或多種新型化合物及其組合。

背景技術

植物界產生了成千上萬種通常是屬或科特異性的不同化合物。

一些分子是植物的初級代謝產物，而另一些分子——其被稱為次級或“特異性”代謝產物，對于產生它們的細胞并不重要，但有助于有機體的整體健康。生物堿是次級代謝產物的一個實例。它們是低分子量含氮有機化合物，通常具有雜環結構。植物中的生物堿生物合成在發育期間受到嚴格控制，并且響應于壓力和病原體。

范圍廣的三萜類生物堿化合物廣泛地存在于植物中，并且源自胞質甲羥戊酸類異戊二烯生物合成途徑。甾體皂苷和甾體生物堿是植物產生的兩大類三萜。甾體生物堿(SA)，也稱為“茄屬(Solanum)生物堿”是屬于茄科(特別是茄屬)的許多植物的常見成分。SA也由百合科的許多物種產生。

茄屬估計有1350個物種，是最大的開花植物屬之一，占據了茄科中物種的大約一半。不同的結構組成和生物活性，以及在包括番茄(茄屬番茄)、馬鈴薯(茄屬塊莖)和茄子(茄屬茄子)的食用植物中出現，使得SA成為廣泛研究的課題(Eich E.2008.Solanaceaeand Convolvulaceae-secondary metabolites:biosynthesis,chemotaxonomy,biological and economic significance:a handbook.Berlin:Springer)。另外，番茄根部還分泌獨腳金內酯和其他有機酸。

許多植物的有價值的特異性代謝產物已經激發了許多工業領域的市場興趣，比如藥物來源、殺真菌劑和殺蟲劑、天然調味劑和著色物質、以及天然香料和油。

例如，紫衫(Taxus)物種，比如曼地亞紫衫(T.media)、東北紫衫(T.cuspidate)、歐洲紫衫(T.baccata)和南方紫衫(T.mairei)，是重要的藥用植物。這些植物是紫杉醇(Taxol(paclitaxel))的獨特來源，其是具有生物堿側鏈的二萜類化合物，市場上可獲得的最有效的抗癌藥物之一。紫杉醇能夠穩定有絲分裂微管聚合，從而影響細胞分裂。不幸的是，從宿主植物提取的量是有限的。單個患者的完全治療需要約8棵60年樹齡的紫杉樹。此外，紫衫植物生長受到地理和季節的限制，并且沒有可靠的替代方案。從香葉基香葉基二磷酸鹽(二萜類化合物前體)合成紫杉醇涉及至少20個不同的酶促步驟，并且其復雜的結構阻礙了其在工業水平上經濟地化學合成。

具有高抗癌活性的第二最常用的植物化學物質是從馬達加斯加長春花(Madagascar periwinkle)植物(長春花(Catharanthus roseus))獲得的長春花生物堿。該組抗癌化合物通過使微管解聚來阻止細胞分裂。兩種天然長春花生物堿，長春堿(vinblastine)和長春新堿(vincristine)目前正在臨床中使用。長春花還含有種類繁多(約120)的其他萜類吲哚生物堿。這些代謝產物是來自中心前體異胡豆苷的衍生物，該中心前體異胡豆苷通過分別源自莽草酸途徑和塑性非甲羥戊酸途徑的色胺和開聯番木鱉苷(secologanin)的縮合形成。與紫杉醇一樣，無論是從栽培植物還是從野生植物，只能獲得較少量的長春花代謝產物。