稀有人参皂苷具有抗肿瘤、抗炎症、提高免疫力等药用价值。由于野生人参皂苷含量低，稀有人参皂苷的来源极为有限，从而阻碍了它们在功能性食品和药物中的应用。东北林业大学李玉花教授团队开发了一种有效的组合生物技术方法，包括组织培养、固定化和水解方法来获得稀有人参皂苷。

稀有人参皂苷获得流程图

研究人员为了获得皂苷含量稳定、无农药残留、无重金属污染的人参总皂苷转化底物，开发了人参不定根的组织培养体系。从固体培养到液体培养，再到气升式反应器培养，人参不定根逐级放大，在获得的国家发明专利（ZL2011 1 0214567.5）5L生物反应器培养技术的基础上，扩大至10L，其中主要皂苷的含量通过茉莉酸甲酯的诱导后与5年生的野生人参基本一致。

生物反应器生产人参培养根

诱导处理提高人参皂苷含量

根据糖苷酶水解人参皂苷的途径，筛选到6种β-糖苷酶进行酶促水解，并将它们组合使用，可获得Rh2、Rg3、CK等10余种稀有人参皂苷，其产量范围为5.54-32.66 mg L^-1。在优化后的pH和温度条件下使用固定化的糖苷酶BglPm和Bgp1，Rh2的产量进一步提高了7％，最高产量达到51.17 mg L^-1。该方法提供了一种高效的、获取多种稀有人参皂苷的平台，该体系易于放大、操作方便、且大大提高了酶的利用率、降低了成本。相比微生物细胞工厂一般只能生产单种稀有皂苷，该方法可以同时获得10余种稀有皂苷具有优势，该策略为其它药用植物的稀有皂苷的获得提供了一种新的思路。

该项工作于2020年3月7日在线发表在国际生物工程类的顶级期刊《Biotechnology and Bioengineering》上，题目为：“Highly efficient production of diverse rare ginsenosides using combinatorial biotechnology”，东北林业大学李玉花教授团队的在读博士研究生曹领改和吴昊讲师为该论文的并列第一作者，王宇副教授为并列通讯作者；东北林业大学薛哲勇教授作为并列通讯作者也参与该工作。该项工作受到黑龙江省应用技术研究与开发重大项目（GA16C106）、国家林业局948项目（2014-4-60）、黑龙江头雁团队等项目的资助。

人参皂苷单体转化途径