港大植物學家於高粱中發現新型酶 有望提高保健化合物的功效
不少人為了維持健康和預防疾病而服用保健產品，而白藜蘆醇正是近年大行其道的天然成分，被廣泛 應用於保健品和膳食補充劑之上。白藜蘆醇屬於二苯乙烯類化合物（Stilbenes），可以在特定植物中 找到，尤其以葡萄皮和紅酒中的含量較高，具有多種保健功效，如抗氧化、抗炎、降血脂、保護心血 管及抗癌等作用。近年來，這類化合物越來越受到人們的關注。
近期有研究顯示，一些植物例如高粱和野生甘蔗，會自行產生不同類型的 O-甲基化二苯乙烯類化合 物（O-methylated stilbenes），來應對發生在生物體內或受環境因素帶來的威脅。 相比非甲基化二 苯乙烯類化合物，這些化合物可能具有更高的保健效果及更容易被人體吸收。因此，利用這類化合物 來開發功能性食品、營養保健品和藥物成為一個極具前景的研究領域。
香港大學（港大）生物科學學院盧思聰博士所率領的研究團隊，與澳洲昆士蘭大學、港大生物醫學學 院，以及來自中國內地和日本的科學家合作，在高粱中發現了一種名為二苯乙烯 O-甲基化的新型酶 （SbSOMT），可以合成O-甲基化二苯乙烯類化合物。這一發現有望為研發出以更低成本生產該類化合 物提出新方向，推動其功能性食品、營養保健品和藥品的開發和發展。研究成果最近剛於權威學術期 刊《自然通訊》（Nature Communications）中發表。
研究背景
二苯乙烯類化合物是植物中常見的自然化合物，其高營養價值和多種保健功效已被廣泛應用，包括抗 衰老、抗神經退行、抗糖尿病和抑制癌症等。O-甲基化反應（O-methylation）是一個能顯著提高二 苯乙烯類化合物效力和生物利用度的化學反應過程。然而，目前科學界對 O-甲基化二苯乙烯類化合 物的生物合成仍缺乏充分的研究。
在是次研究中，我們的團隊發現高粱和野生甘蔗可以產生多種不同種類的 O-甲基化二苯乙烯類化合物，包括松茋、紫檀芪和異丹葉大黃素。團隊使用了先進的基因編輯技術 CRISPR-Cas9，包括誘變和 高粱轉化，找到了一種新型酶SbSOMT。這種酶能夠在高粱中催化特定的化學修飾反應，影響二苯乙烯 類化合物的生物活性，包括其抗氧化和抗炎特性。研究小組同時進行了進化樹分析，以探究不同生物 中蛋白質的演化關係，發現 SbSOMT 是高粱特有的酶，源於一組普遍存在於禾本科植物的蛋白質。此 外，團隊與港大生物醫學學院的蛋白質結構專家合作，首次提出了 SbSOMT 的晶體結構。
研究重點
研究人員發現，SbSOMT 對禾本科植物中一般二苯乙烯類化合物結合的方式不同。這種獨特的結合方 式使得 SbSOMT能夠以特定的方式來修飾二苯乙烯類化合物，進而在高粱中產生不同類型的 O-甲基化 二苯乙烯類化合物。這些化合物的特徵主要取決於 O-甲基化基團在二苯乙烯分子上的位置 ，不同的 位置將帶來不同的特性。
此外，研究團隊還發現高粱和野生甘蔗可以用於生產 O-甲基化二苯乙烯類化合物。這些
化合物具有健康功效，亦可以應用於生產營養品和膳食補充劑。團隊已找到在植物中負
責生產這些化合物的酶，並通過分子育種和轉基因技術，生產更具健康效益的 O-甲基化二苯乙烯類化合物。這一發現為生產更多的健康食品和 補充劑提供了新的可能性。
本項研究得到香港研究資助局資助，及由港大圖書館開放存取作者基金協助出版。
研究論文： Regioselective stilbene O-methylations in Saccharinae grasses. Nature Communications 14, 3462 (2023)。
