高γ-亚麻酸红花制造技术

本发明专利技术涉及从红花植物中特别是红花种子中制备γ－亚麻酸的合成方法。编码一个或多个脂肪酸去饱和酶序列的核苷酸序列和构建序列用来产生含有表达一个或多个这种序列的转基因红花植物，在红花种子中产生高含量的γ－亚麻酸。本发明专利技术提供了高含量γ－亚麻酸的转基因红花植物和种子，还提供了和本发明专利技术的红花种子产生的油。本发明专利技术还涉及采用此本发明专利技术产生的油来治疗包括神经系统疾病，炎症，癌症，心血管病症等许多疾病的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请参考2005年5月23日递交的60/684,134号和2005年11月10日递交的60/735,984号美国临时专利申请，这些临时申请并入本文作为参考。
技术介绍
γ-亚麻酸(GLA)是ω-6族的一种必须脂肪酸，主要存在于基础植物油中。GLA是亚油酸(LA)在Δ6去饱和酶作用下合成的。GLA的作用就在于它能作为许多其它必须脂肪酸的前体，如精氨琥珀酸，精氨琥珀酸是前列腺素和其它一些生理上重要分子的前体。 不饱和脂肪酸，如LA(C18Δ9，12)，α-亚麻酸(C18Δ9，12，15)是基本的食物组成成分，脊椎动物本身并不能合成这些脂肪酸，这是因为，当脊椎动物细胞将双键引入脂肪酸Δ9时，它不能额外在脂肪酸链的Δ9和甲基末端之再引入一个双键。因为它们需要合成其它产物，亚油酸和α-亚麻酸是必须脂肪酸，通常从植物中获得。哺乳动物可将LA转化成GLA(C18Δ6，9，12)，GLA又可转化为精氨琥珀酸(20:4)，精氨琥珀酸是一种重要的脂肪酸，因为它是大多数前列腺素的基础前体物质。 由于LA要经由酶转化形成GLA然后再转化为精氨琥珀酸，通过食物供应的LA可以满足对GLA和精氨琥珀酸的需要。然而，这些非高不饱和的脂肪酸如LA的消耗与健康风险相互关联，如血胆固醇过多，动脉硬化等其它可增加冠心病冠状动脉硬化性心脏病患病可能性的临床疾病都与这些非高不饱和脂肪酸有关。相比之下，大多数高不饱和脂肪酸的消耗，与降低血胆固醇浓度和降低患动脉硬化的风险有关。不饱和脂肪酸GLA的消耗已显示出特别的益处。因此，更多的不饱和GLA的消耗比起LA的消耗更有益处。所以，产生另外的GLA的来源供人们的GLA消耗是我们所希望的。 GLA是形成包括前列腺素等类花生酸类物质的一种前体物质。前列腺素是一种非常重要的类激素化合物，可以加固细胞膜，并作为一种细胞信号分子。已经发现GLA对人类和动物有益。GLA可以调节血压，退烧，调节免疫。GLA的补充给药法对于治疗许多疾病，包括狼疮，癌症，过敏，关节炎溃疡性结肠炎都是很有作用的。GLA可以改善治疗癌症的药物的功效。GLA可以帮助减少月经前期综合征和更年期的症状；改善皮肤健康，可以治疗湿疹，痤疮，红斑痤疮，牛皮癣，皮屑；改善治疗精神病和神经障碍等疾病，包括阿耳茨海默氏病，杭廷顿氏舞蹈病，多发性硬化症，注意缺陷障碍，抑郁症，雷诺氏现象疾病；可以防止糖尿病性神经病变，治疗肝硬化，改善治疗干眼病，包括口腔干燥-风湿性关节炎综合征等疾病，治疗心血管疾病，骨质疏松症，高脂血症等其它由衰老引起的症状。此外，GLA还作为一种刺激剂来消耗人体内的褐色脂肪。褐色脂肪是人体内包围在重要器官周围的一种脂肪，充当一个脂肪燃烧的工厂，利用卡路里产热，而不是把它们作为白色脂肪储存起来。褐色脂肪的消耗对于维持理想体重是非常重要的。GLA的消耗因此可以帮助加快褐色脂肪的代谢过程。 目前GLA的补给一般来源于天然含有高GLA植物，如报春花油，黑加仑油，琉璃苣油。然而，GLA只占这些天然来源中总脂肪酸中相对很小的一部分。这些来源中只有7-10％(报春花油)，14-19％(黑加仑油)，20-26％(琉璃苣油)的脂肪酸可用作GLA。尽管GLA的用途广泛，但由于它的价格昂贵，而且目前的GLA浓度较低，所以，它的应用目前还有一定局限性。一个成人需要消耗10个以上的GLA胶囊补给物来获得最佳的健康效益。所以，获得一种价格不高，容易获得，且比起天然含有GLA的油，含有更高含量GLA的油的来源是非常有用的。这种来源使得消费者花很少的钱在补充物上，摄取少量的油和卡路里，就可以获得GLA带来的最佳健康益处。 红花是一种商业上重要的农业作物。红花第一次种植是在数千年以前的近东，是作为染料和从植物衍生出的一些其它产物的一种来源。本世纪，红花油被用作一种食用油的来源。20世纪30年代的美国，红花作为一种食用油的来源首次用于农业生产。从那以后，多种多样改进这种油成分的研究开始发展起来。红花油最初由棕榈酸(C16:0)，硬脂酸(C18:0)，油酸(C18:1)，亚油酸(C18:2)组成。棕榈酸，硬脂酸是饱和脂肪酸，油酸，亚油酸是不饱和脂肪酸。然而，红花植物天然产生的GLA含量很小可忽略不计。 这样来说，转基因红花植物种子将有非常大的用处，比天然产生的红花种子，转基因红花植物种子含有更高含量GLA。
技术实现思路
本专利技术提供了产生GLA的红花植物。第一方面提供了一种红花植物，该植物能产生重量百分含量至少1％的GLA的红花植物，以及其的种子和油。在一个较佳实施例中，这种油将含有重量百分含量约1～5，5～10，10～15，15～20，20～25，25～30，30～35，35～40，40～-45，45～50，50～55，55～60％或更高含量的GLA。 本专利技术的第二个方面，提供了一种红花植物，该植物含有能直接表达一个或多个去饱和酶核苷酸序列的遗传构建序列。本专利技术的第三个方面，Δ6去饱和酶是唯一能在产生原始LA的植物中产生GLA的酶。本专利技术的第四个方面，Δ6去饱和酶和Δ12去饱和酶共同作用产生油酸(OA)而不是LA。这个构建序列包括这些酶的编码序列，启动子和终止序列。在一个优选实施例中，启动子是一个种子特异启动子。 在一个实施例中，提供了一种转基因红花植物，该植物含有作用于红花植物的重组启动子，可连接编码Δ6去饱和酶重组体DNA序列，该植物产生的种子含有重量百分含量至少1％的GLA。Δ6去饱和酶编码序列可以从任何植物和真菌中获得。这些植物和真菌包括白霉，水霉，异枝水霉，被孢霉属，高山被孢霉，耳霉，腐霉，疫酶，青霉菌，紫球藻，Coidosporium，卷枝毛霉，镰孢菌霉，曲霉，念珠菌，红酵母，虫霉，破囊壶菌，水霉，琉璃苣，樱草属，樱草属，芸苔，稻，苔藓等等。这个启动子可以是一个种子特异启动子，如油质蛋白启动子或核丝启动子。这个实施例还提供了来源于这些转基因植物的种子，种子中含有重量百分含量至少占总脂肪酸含量1％的GLA。还提供了由这些转基因植物种子制备的油。这种油含有重量百分含量1-60％或更高含量的GLA。 在另一个实施例中，提供了一种转基因红花植物，包含第一个编码Δ6去饱和酶重组体DNA序列和第二个编码Δ12去饱和酶DNA重组体序列，这序列可连接至少一个启动子，该植物产生的种子含有重量百分含量至少1％的GLA。在一些实施例中，第一个和第二个DNA序列只能连接到唯一的启动子。在另外的一些实施例中，第一个和第二个DNA序列可连接不同的启动子。Δ6和Δ12去饱和酶编码序列可来源于任何植物和真菌。这些植物和真菌包括白霉，水霉，异枝水霉，被孢霉属，高山被孢霉，耳霉，腐霉，疫酶，青霉菌，紫球藻，Coidosporium，卷枝毛霉，镰孢菌霉，曲霉，念珠菌，红酵母，虫霉，破囊壶菌，水霉，琉璃苣，樱草属，樱草属，芸苔，稻，苔藓等等。这个启动子可以是一个种子特异启动子，如油质蛋白启动子或核丝启动子。这个实施例还提供了来源于这些转基因植物的种子，种子中含有重量百分含量至少占总脂肪酸含量1％的GLA。还提供了由这些转基因植物种子制备的油。这种油含有重量百分含量1-60％或更高含量的GLA。 在另一个实施例中，提供了一种在红花种子中产生GLA的方法。这个方法包括的步骤有，含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
红花植物，其产生的种子含有重量百分含量至少１％的γ－亚麻酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克C可耐福，克里斯廷休梅克，弗兰克J弗利德，唐纳德艾姆雷，埃里克雷，
申请(专利权)人：阿凯迪亚生物科学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]