[发明专利]在转基因芸苔科和亚麻科植物中生产γ－亚麻酸和/或十八碳四烯酸的方法

说明书

描述

本发明涉及在芸苔科(Brassicaceae)的转基因植物中生产γ-亚麻酸 (18:3Δ^6，9，12)或十八碳四烯酸(stearidonic acid)(18:4Δ^{6，9，12，15})或γ-亚麻酸 (18:3Δ^6，9，12)和十八碳四烯酸(18:4Δ^{6，9，12，15})，其中转基因植物基于总脂肪酸含 量包含至少10％重量的油酸，并且作为本方法中所用的Δ6-去饱和酶的活 性的结果，转基因植物具有增加的Δ6-C₁₈-脂肪酸含量。

本发明还涉及编码本方法所用的Δ6-去饱和酶的新核酸序列、包含这些 核酸序列的基因构建体、载体和包含至少一个核酸序列或基因构建体的转 基因植物。

脂肪酸和甘油三酯在食品业、动物营养、化妆品和制药领域中有许多 应用。取决于它们是否为具有饱和或不饱和脂肪酸含量增加的游离饱和或 不饱和脂肪酸或甘油三酯，它们适于广泛的应用。

由于在健康中发挥的不同作用，多不饱和长链ω3-脂肪酸如二十碳五烯 酸(EPA)或二十二碳六烯酸(DPA)为人类营养的重要成分，其中所述的健康 包括这样一些方面，如儿童大脑的发育、眼的功能、激素和其它信号物质 的合成和预防心血管疾病、癌症和糖尿病(Poulos，A Lipids 30：1-14，1995； Horrocks，LA和Yeo YK，Pharmacol Res 40：211-225，1999)。这就是为什 么需要生产多不饱和长链脂肪酸的原因，并且尤其是ω3-脂肪酸。

因此，例如在婴儿食品中加入多不饱和脂肪酸以提高营养价值和婴儿 的无障碍发育。多种脂肪酸和甘油三酯大多从微生物如被孢霉属 (Mortierella)或产油植物如大豆、油菜籽、向日葵以及其它产油植物中 获得，其中它们通常以其三酰甘油酯的形式产生。然而，在高等植物中尚 未发现长链不饱和脂肪酸。长链脂肪酸大多衍生自鱼油或适当藻类例如破 囊壶菌(Thraustochytrium)或真菌例如被孢霉属的发酵。游离脂肪酸有 利地通过水解制备。

优选具有饱和脂肪酸或具有不饱和脂肪酸的油取决于所需目的；在人 类营养中，例如具不饱和脂肪酸尤其是多不饱和脂肪酸的脂类是优选的， 因为它们对血液中的胆固醇水平，并因此对心脏病的可能性具有有利作用。 它们用于多种食疗食品或药物。

两种脂肪酸γ-亚麻酸和十八碳四烯酸，尤其是十八碳四烯酸，对皮肤 代谢(例如痤疮、日照损伤)和延缓皮肤老化过程具有有利作用，以及在 很多身体炎性过程中具有预防和治疗作用；已经广泛描述了这些有利作用。 它们也用于前列腺癌和肠癌的伴随疗法以及神经疾病(例如运动障碍和神 经分裂症)的治疗和预防。这就是为何这些脂肪酸也在化妆品业和食品添 加剂中发挥重要作用的原因。到目前为止，γ-亚麻酸和十八碳四烯酸含量 高的油主要从蓝蓟属(Echium)获得。