老的青蒿（Artemisia annua）青蒿素比較多

 

圖片來源：維基百科

青蒿（Artemisia annua），又名黃花蒿，是生產瘧疾特效藥青蒿素（artemisinin）的植物。由於青蒿素構造複雜，雖然已能從實驗室合成，但目前主要還是從青蒿中直接提取。

青蒿素在1969-1972年間，由屠呦呦領導的小組從青蒿中提取出來；當時屠呦呦從東晉葛洪《肘後備急方》中「青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之」的記載受到了啟發，認為高溫可能對青蒿有效成分造成破壞而影響療效，便改為用沸點比乙醇低的乙醚提取，於1971年10月4日第一次提取成功。這個發現，使屠呦呦在2015年獲得諾貝爾生理醫學獎。

要從青蒿中提取青蒿素，當然希望原料裡面的有效成分（青蒿素）濃度比較高些；過去發現青蒿素在青蒿中只佔乾重的0.1%-0.8%，雖然含量有隨著青蒿的成長變多，但仍不算高。曾有不同的研究團隊試著以生物科技的方式來提升青蒿素在青蒿中的表現，但在不瞭解青蒿如何調節青蒿素的狀況下，效果仍相當有限。

到底青蒿是怎樣調節青蒿素的合成呢？最近有研究團隊比較兩週大與三個月大的青蒿發現，隨著青蒿長大，有2183個基因表現上升，2156個基因表現下降；在這其中，有125個小分子核糖核酸（sRNA）表現量上升、128個小分子核糖核酸的表現量下降。

分析這些表現量改變的基因發現，與青蒿素合成相關的基因如：ADS, CYP71AV1, ADH1, DBR2 and ALDH1，以及與正向調節青蒿素合成的轉錄因子（transcription factor）如：AaERF1, AaORA 與 AaWRKY1的表現量都上升，顯示了老的青蒿之所以青蒿素比較多，並不只是單純的累積造成，而是合成的量確實有上升。

我們對青蒿素在青蒿中的合成機制愈瞭解，未來讓青蒿生產更多青蒿素的方法就越多。雖然目前在東南亞的一些國家已經出現抗青蒿素的瘧原蟲，但在目前青蒿素聯合療法（ACTs，Artemisinin-based combination therapies）還是主流療法的狀況下，對青蒿素的需求只會有增無減，所以產量的提升是刻不容緩的事。

參考文獻：

Li, J., Chu, XH., Wang, XY. et al. Aging affects artemisinin synthesis in Artemisia annua. Sci Rep 11, 11297 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-90807-1