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青蒿素的生物合成途径青蒿素是一种重要的抗疟药物，广泛应用于疟疾的治疗和预防。
它的生物合成途径是一个复杂的过程，涉及多个酶的参与和多个中间产物的转化。
本文将介绍青蒿素的生物合成途径，并对每个步骤进行详细解析。
青蒿素的生物合成途径可以分为两个阶段：伯氨基酸途径和萜类化合物途径。
首先，我们来看伯氨基酸途径。
在伯氨基酸途径中，首先是由天冬氨酸合成伯氨基酸。
天冬氨酸通过酮戊二酸和酮戊二酸激酶的作用，转化为伯氨基酸。
接下来，伯氨基酸通过伯氨基酸氨基转移酶的作用，与天冬氨酸结合，形成丙氨酸。
丙氨酸经过一系列的反应，最后转化为伯氨基酸。
在伯氨基酸途径的第二个步骤中，伯氨基酸通过伯氨基酸脱氢酶的作用，转化为酮戊二酸。
酮戊二酸经过一系列的反应，最终形成丙二酸。
丙二酸是青蒿素生物合成途径中的一个重要中间产物。
接下来，我们来看萜类化合物途径。
在萜类化合物途径中，首先是由丙二酸合成异戊二烯二酸。
丙二酸通过异戊二烯二酸合成酶的作用，转化为异戊二烯二酸。
异戊二烯二酸是青蒿素生物合成途径中的另一个重要中间产物。
在萜类化合物途径的第二个步骤中，异戊二烯二酸通过异戊二烯二酸环化酶的作用，转化为环氧酮。
环氧酮经过一系列的反应，最后形成萜类化合物。
在青蒿素的生物合成途径中，最后一个步骤是由萜类化合物合成青蒿素。
萜类化合物经过一系列的反应，最终形成青蒿素。
青蒿素是一种复杂的天然产物，具有强大的抗疟作用。
总结起来，青蒿素的生物合成途径可以分为伯氨基酸途径和萜类化合物途径两个阶段。
在伯氨基酸途径中，天冬氨酸通过多个酶的催化作用，转化为伯氨基酸。
在萜类化合物途径中，丙二酸经过多个酶的催化作用，最终转化为青蒿素。
青蒿素的生物合成途径是一个复杂而精细的过程，对于了解和研究青蒿素的生物合成机制具有重要意义。
通过深入研究青蒿素的生物合成途径，我们可以更好地理解和应用这一重要的抗疟药物。
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载青蒿素的性质及合成地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容青蒿素性质及合成方法院系：化工学院专业：应用化学学号：姓名：指导老师：2016/1/12摘要：青蒿素是目前治疗疟疾的特效药。
本文对自青蒿素发现以来的最新研究进展进行了比较详尽的综述。
内容包括：青蒿素的特性，青蒿素的合成，青蒿素的生物合成，青蒿素衍生物。
关键词：青蒿素；合成方法；青蒿素衍生物Abstract：The recent research advances in artemisinin, the most effective weapons against malarial parasites have been reviewed. An overview is given on artemisinin research from the following aspects： sources of artemisinin,synthesisof artemisinin, biosynthesis of artemisinin, analogs of artemisinin and artemisinin production from plant tissue cultures。
Key words：artemisinin，synthesis，artemisinin derivatives目录1、前言………………………………………………………………2、青蒿素的基本性质………………………………………………（1）分子结构…………………………………………………………（2）理化性质…………………………………………………………（3）药动力……………………………………………………………（4）提取工艺…………………………………………………………3、合成方法…………………………………………………………（1）全合成…………………………………………………………（2）半合成…………………………………………………………（3）生物合成………………………………………………………4、衍生物…………………………………………………………5、抗癌功能…………………………………………………………6.结论………………………………………………………………1前言：青蒿素是中国学者在20世纪70年代初从中药黄花蒿( Artem isia annua L1 )中分离得到的抗疟有效单体化合物,是目前世界上最有效的治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的药物, 对恶性疟、间日疟都有效, 可用于凶险型疟疾的抢救和抗氯喹病例的治疗。
青蒿素的生物合成与药理研究青蒿素（Artemisinin）是一种世界公认的抗疟药物，它被认为是目前全球治疗疟疾的最有效药物之一。
青蒿素之所以备受瞩目，不光因为它是一种高效的抗疟药物，还因为它的生物合成过程具有很高的科学研究价值。
青蒿素最初由中国的中草药青花蒿（Artemisia annua）提取而得。
这种植物有着悠久的历史与文化背景，中国古代医书《神农本草经》中，就曾对青花蒿进行了详细介绍。
直到20世纪60年代，由于西方的研究者发现了青花蒿能治疗疟疾的特性，青花蒿的药用价值才得到了全世界的公认。
青蒿素的生物合成是一个复杂的过程。
在植物体内，青蒿素通过草酸途径生物合成，其中还涉及到一系列中间体的生成和转化。
不经意间一个短小的分子，就涉及到了许多化学环节，这也是这个分子非常重要的一个原因。
已有的研究显示，青蒿素的合成不仅受限于基因因素，还受到许多生态环境因素的影响，比如温度、光照、湿度等等。
为了更好地理解青蒿素的生物合成机理，以及挖掘这个分子的更多生物活性，许多研究者在青蒿素研究领域做出了不懈的努力。
他们通过外源基因的导入、转基因技术、化学合成等多种手段，对青蒿素的步步生物合成机制及其生物效应进行了深入研究。
其中，应用遗传学、生物化学和细胞生物学等多学科知识的方法，探究青蒿素与疟原虫之间的相互作用及机理，成为了当前研究的主要方向。
目前青蒿素的抗疟机理已被揭示，它在细胞内可以迅速被代谢成二氧化碳、水和一些亚硝酰阴离子等产物，同时还有大量的自由基产物，这些自由基具有极强的活性，可以直接杀死疟原虫。
有研究人员发现，青蒿素还具有重要的生物活化作用，可以促进免疫复杂与活性物质的释放，从而增强机体的免疫力，这也为今后应用青蒿素研究其他传染病的治疗提供了新思路。
除了用于治疗疟疾之外，青蒿素还显示出一些新颖的生物活性，比如其对癌细胞、病毒、细菌等的抑制作用。
这些活性的关键，在于青蒿素分子的独特结构。
据研究显示，青蒿素和其衍生物被认为是多种潜在的抗癌化合物，因为它们可以抑制癌症细胞的生长和扩散。
青蒿素的合成途径研究（毕业论文doc）青蒿素是一种来源于青蒿植物的天然药物，因其对疟疾的治疗效果而闻名于世然而，在制备青蒿素的过程中，需要大量使用青蒿植物，并且良好的品质和产量等方面的限制也制约若青葛系的生产。
因此，许多科学家开始探索人工合成青蒿素的方法，并逐渐取得了较好的进展.一、青蒿素的化学结构和生物合成途径青蒿素(Artemisinin)是一种含氧的类化合物，其化学式为C15H2205。
它的分子中含有两个氧原子，其中一个来自蒿素(Arteannuin)的结构部分，另一个则来自异氰酸烯酷(Isocyanateester)的反应。
青蒿素的化学结构非常特殊，具有类似过氧化物的活性，因此它有着非常强大的抗疟作用。
青蒿素的原生合成途径非常复杂，需要包括类合成酶和脱氧基替换酶等多个酶催化的反应。
在合成过程中，爆发性的活性氧化物质也会被产生出来，这些物质也被认为是青蒿素具有抗菌效果的重要组成部分。
二、青蒿素合成途径的研究进展随着生物技术的发展，科学家们已经采用不同的方法尝试人工合成青蒿素的新途径。
1.化学合成法化学合成法是目前带用的一种人工合成市高素的方法。
其基本思路是在现有的化学合成技术框架下，找到尽可能多的可能性，从而建立一种可行的青高素合成方买近年来，许多学者在化学合成方面取得了不俗的进展。
他们推崇生成青蒿素目标分子的方法，无论是底物催化还是金属催化物，都有了显著的提高。
目前，化学合成法已经可以获得高质量的合成青蒿素，并有望实现工业化生产。
2.光合成法光合成法是一种将人工化学合成技术与光催化技术相结合来合成青蒿素的新方法。
光合成法相对于化学合成法更加环保，而且还可以削减合成青蒿素的产生成本目前，光合成法的研究还处于起步阶段，需要进一步的研究和发展来提高其效率和稳定性。
3.生物合成法生物合成法是指通过生物过程来实现合成青蒿素。
这种方法与化学合成法不同,不需要大量的有机化学试剂，更加环保;与光合成法不同，不需要复杂的光催化反应条件，更加稳定。
青蒿素的生物半合成青蒿素，哎，说起来真是个神奇的东西！你要是听说过“青蒿素治疗疟疾”这个事儿，那肯定知道它的威力。
这个小家伙，简直是救世主，拯救了多少人啊！但你知道吗？这东西的来源可不是那么简单的，它可不是从哪儿随便找找就能捡到的。
它来自一种叫做青蒿的植物，听着是不是有点像“中医的老祖宗”？其实啊，青蒿素的生物半合成过程可不简单，里面有好多细节呢。
咱先从最基本的说起吧。
青蒿素的发现其实是一个意外。
20世纪70年代，咱中国的屠呦呦大姐可真是做了一件大事！她在研究过程中发现，青蒿叶中竟然含有一种对抗疟疾特别有效的成分——青蒿素。
这一发现让她直接登上了科学史的舞台，给了全世界一个大大的惊喜。
那时的疟疾可是让很多国家头疼的疾病，青蒿素的出现无疑为全球人民带来了福音。
可是，问题也来了：这种青蒿素怎么提取出来呢？你想，青蒿这种植物，虽然好用，但毕竟数量有限，要想大规模生产，得有点办法。
所以说，青蒿素的生物半合成技术应运而生。
听起来好像很高级，但其实就是让科学家们通过一些“聪明”的方法，把青蒿素合成出来。
你可以理解成是在实验室里，通过一些化学和生物的手段，模仿自然界中的过程，去制造这种珍贵的物质。
科学家们把这种方法叫做“半合成”，什么意思呢？就是说，他们不完全是人工合成，而是通过某些中间步骤，结合了天然和人工的技术，最终得到了青蒿素。
这过程啊，说实话，真的挺复杂的。
科学家们得找到青蒿植物中哪些成分能作为“原料”，然后通过一些巧妙的步骤，把它们变成青蒿素。
而这个过程中，最关键的就是利用酶。
酶是什么呢？它其实就是一种催化剂，可以加速反应的发生。
通过这些酶，科学家们能够一步步地把原料转化成青蒿素。
这就像是你在做菜时，调味料的加减，少了盐就味道淡，少了糖又不够香，而酶就相当于这些调料，让整个合成过程变得刚刚好。
这个过程可没那么简单。
你要是以为把几种化学物质放在一起就能出来青蒿素，那可就大错特错了。
因为在生物半合成的路上，很多时候“意外”是常有的事儿。
青蒿素生物合成的研究进展
卢文婕
【期刊名称】《山西中医学院学报》
【年(卷),期】2009(10)2
【摘要】青蒿素（artemisinin）是我国自主开发的强效、低毒、无抗性抗疟特效药，尤其是治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的特效药。
青蒿中的青蒿素含量在0.4％-1.0％之间，从天然青蒿中提取青蒿素难以满足市场需求，而青蒿素化学合成的工艺复杂、成本高、毒性大、产率低，至今未能实现工业化生产。
目前。
青蒿素的生物合成研究正方兴未艾[1]，
【总页数】2页(P69-70)
【作者】卢文婕
【作者单位】广州中医药大学热带医学研究所,广东,广州,510405
【正文语种】中文
【中图分类】R284
【相关文献】
1.青蒿素生物合成研究进展 [J], 静一;罗安才
2.青蒿素生物合成研究进展 [J], 梅林;石开云
3.青蒿素生物合成分子调控研究进展 [J], 王路尧;张颖;唐克轩;李杉;赵静雅;;;;;
4.青蒿素组合生物合成的研究进展 [J], 刘硕谦;田娜;李娟;刘仲华;黄建安
5.青蒿素生物合成研究进展综述 [J], 吴代娟;罗桂甫
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【最新】青蒿素生物合成
青蒿素存在于中草药青蒿的花叶中，茎中不含有，是一种含量非常低的萜类化合物，生物合成途径非常复杂。
现已知可通过三种方式进行青蒿素的生物合成：
一是通过对控制青蒿素合成的关键酶进行调控，添加生物合成的前体来增加青蒿素的含量；
二是激活关键酶控制的基因，大幅度增加青蒿素的含量；
三是利用基因工程手段改变关键基因，以增强它们所控制酶的作用效率。
生物合成过程中，青蒿素的含量受光照、外源激素、芽分化等生理生态因子的影响很大，温度对于生物合成也有极大影响，通过试验研究发现，青蒿幼苗在40℃条件下，处理36h后，青蒿素的质量分数提高到最大为68%。
除青蒿之外，其它植物也可以合成青蒿素，2011年研究人员从烟草中合成青蒿素。
此方法与传统化学方法相比，所用的化学试剂大大减少，有利于环境的保护，且该生物合成方法的受体为烟草，在中国较为广泛，因此原料来源较为丰富，但不足的是用烟草合成青蒿素过程中的某些反应基质并不清楚，还有待开发，但该合成方法仍有较好的工业应用前景。
将一个青蒿基因植入大肠杆菌，改造后的大肠杆菌制造出一种中间化合物，这种化合物经过数步处理就能成为青蒿素的原料——青蒿酸。
把一种特殊的酶植入酵母后，酵母把前面提到的中间化合
物改造成了青蒿酸。
通过微生物工业生产青蒿素的技术链条已经基本成形。
这意味着青蒿素的价格将下降90%。
青蒿素的生物合成途径研究与利用青蒿素作为一种有效的抗疟疾化合物，受到了国际社会的广泛关注。
在过去的几十年间，青蒿素的制造方式一直是通过从中草药青蒿中提取得到，这种方式存在着提取过程繁琐、污染严重以及生产不稳定等问题。
近年来，随着对青蒿素生物合成途径的深入研究，利用基因工程等技术开发新型青蒿素生产工艺已成为一个热门研究课题。
青蒿素的生物合成途径青蒿素的主要生物合成途径可以分为两个主要步骤：色氨酸代谢和单萜生物合成。
在色氨酸代谢途径中，色氨酸首先被转化成柿酮酸，然后通过多个酸碱催化步骤被合成成前体化合物——艾蒿酮。
接着，在单萜类合成途径中，艾蒿酮通过多个较为复杂的转化步骤被合成成青蒿素。
其中，青蒿素是由一种名为环氧化青蒿烯（EPO）的化合物在酶的作用下合成得到的。
整个过程需要涉及大量的酶催化和多个转化步骤，每个步骤都通过不同的基因控制。
青蒿素生物合成途径的优势相比于传统的青蒿提取法，青蒿素生物合成途径具有多个显著的优势。
首先，基于生物合成的技术可以极大的改善青蒿素的纯度，从而提高其药效，减少其与其他药品的相互作用。
其次，生物合成法可以提供更广泛和稳定的青蒿素来源，在抗击疟疾这个全球性社会问题时具有重要意义。
此外，生物合成技术可以使得制药过程更加自动化，提高生产效率，降低制药成本。
青蒿素生物合成途径的挑战然而，在实际的开发和应用中，青蒿素生物合成途径的发展仍面临一些挑战。
最大的难点莫过于如何实现此复杂的合成途径中各步骤相关酶的表达、调控和优化。
此外，由于存在多个酶所参与，每个酶的表达和稳定性都需要令人担忧。
青蒿素生物合成途径的应用前景尽管存在很多挑战，但面对疟疾这个极其严重的公共卫生问题，对青蒿素生物合成途径的研究与应用仍具有广阔的发展前景。
通过对青蒿素生物合成途径的深入研究和探索，可以为其优化提供新的思路和方法，以更高效、低成本的方式生产青蒿素制剂，为控制和治疗疟疾做出更大的贡献。
结语综上，青蒿素的生物合成途径研究与利用是一项重要而复杂的任务。
青蒿素生物合成10生物技术（2）班曾庆辉201024112211青蒿素是我国科研人员从传统中医药黄花蒿中提取出来并自主研发的一种抗疟疾特效药[1]。
20世纪70年代，我国科技工作者从黄花蒿中分离提纯出一种抗疟活性单体——青蒿素，以后又确定了它的分子结构和构型。
1986年我国自主研发的蒿甲醚油针剂、青蒿琥酯钠盐的水针剂以及青蒿素栓剂等抗疟疾药作为一类新药在我国批准生产。
1995年蒿甲醚率先被收入国际药典，这是我国首次得到国际认可的自主研发新药。
目前，青蒿素系列抗疟药已有5种新药(青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚、双氢青蒿素、复方蒿甲醚)共9种剂型上市并在世界各国销售，每年挽救了数百万重症疟疾患者的生命。
除了独特的抗疟作用外，青蒿素系列药物还具有抗血吸虫、肺吸虫、红斑狼疮、皮炎以及免疫调节，抗流感等多种疗效[2]。
但是，目前国际抗疟药市场上青蒿素类药物只占有很少的份额，其原因主要在于青蒿素原料缺乏。
由此，有研究者另辟蹊径，设想通过生物合成青蒿素。
时至今日，青蒿素的生物合成已经取得一定进展，介绍如下：早在20世纪80年代，中国科学院上海有机化学研究所汪猷院士领导的研究小组就利用放射性同位素标记的2-14C-青蒿酸与青蒿匀浆(无细胞系统)保温法证明，青蒿酸和青蒿B 是青蒿素的共同前体[3]。
青蒿素生物合成途径仅见于青蒿，但其“上游”途径为真核生物所共有，可望通过“下游”途径重建，在真核微生物(如酵母)中全合成青蒿素。
过去10年来，青蒿素合成基因被国内外研究团队陆续克隆并导入酿酒酵母细胞，已成功合成青蒿酸及双氢青蒿酸等青蒿素前体。
由于酵母缺乏适宜的细胞环境，尚不能将青蒿素前体转变成青蒿素。
因此，青蒿依然是青蒿素的唯一来源，凸显出继续开展青蒿种质遗传改良的必要性。
同时，青蒿素生物合成的限速步骤尤其是终端反应机制已基本得到阐明，有助于开展青蒿素形成与积累的环境模拟及仿生，从而为彻底缓解青蒿素的供求矛盾创造先机[4]。
若以双氢青蒿酸为青蒿素的直接前体，则青蒿素生物合成过程如下：首先是从乙酰辅酶A经异戊烯基焦磷酸(IPP)、二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)、法呢基焦磷酸到紫穗槐-4,11-二烯的合成途径，其中DMAPP与IPP 受IPP异构酶(IPPI)催化发生互变，二者再被法呢基焦磷酸合成酶(FDS)作用生成法呢基焦磷酸，并在紫穗槐二烯合酶(ADS)催化下闭环产生紫穗槐-4,11-二烯；其次是从紫穗槐-4,11-二烯到双氢青蒿酸的合成途径，紫穗槐-4,11-二烯在细胞色素P450单加氧酶(CYP71AV1)催化下，经连续氧化依次生成青蒿醇、青蒿醛和青蒿酸，其中青蒿醛受青蒿醛双键还原酶2(DBR2)催化而还原成双氢青蒿醛，后者再在青蒿醛脱氢酶1(ALDH1)催化下氧化成双氢青蒿酸。
双氢青蒿醇转变成双氢青蒿醛由ALDH1/CYP71AV1催化，其逆反应则由双氢青蒿酸还原酶1(RED1)催化，最后是从双氢青蒿酸到青蒿素的合成途径，双氢青蒿酸经过未知的多个非酶促反应最终生成青蒿素。
此外，青蒿酸可能经多步反应合成青蒿素B后再转变成青蒿素[5]。
青蒿素的生物合成主要任务有：①青蒿素前体合成工程菌的构建。
在这里为了便于叙述，将上述青蒿素生物合成过程分为“上游”、“中游”和“下游”三个途径，分别是从乙酰辅酶A到法呢基焦磷酸的“上游”途径、从法呢基焦磷酸到双氢青蒿酸的“中游”途径和从双氢青蒿酸到青蒿素的“下游”途径。
青蒿及其他高等植物与酵母等真核微生物合成法呢基焦磷酸的酶促反应完全相同(循甲羟戊酸途径)，因而只需在酵母中额外增加一个青蒿素合成代谢支路，就能让酵母全合成青蒿素。
目前，中游途径的酶促反应已通过导入青蒿ADS，CYP71AV1，CPR，DBR2和ALDH1等基因至酵母而得以完全重建，但下游途径的反应条件在酵母中则尚未建立。
回溯到2003年，美国Keasling小组将青蒿ADS基因经密码子优化后导入大肠杆菌中表达，同时用酵母萜类合成途径代替大肠杆菌萜类合成途径，首次在细菌体内合成出青蒿素的第一个关键前体——紫穗槐-4,11-二烯，在6L发酵罐中培养60 h的产率达到450 mg/L[6]。
2006年，他们将ADS基因连同CYP71AV1和CPR基因同时导入酿酒酵母中表达，培育出世界上第一株生产青蒿酸的酵母工程菌，经代谢途径修饰与优化，其产率已达153 mg/L[7]。
加拿大Covello小组于2008年将新克隆的青蒿DBR2基因连同ADS，CYP71AV1和CPR基因一同导入酿酒酵母，率先培育出合成双氢青蒿酸的酵母工程菌，其中双氢青蒿酸产率为15.7 mg/L，青蒿酸产率11.8 mg/L[8]。
中国医学科学院及北京协和医科大学药物研究所的程克棣小组将青蒿ADS 基因按酵母偏爱密码子优化并导入酿酒酵母后，也培育出产紫穗槐-4,11-二烯的酵母工程菌[9]。
瑞典卡尔马大学的Brodelius小组将ADS基因导入酵母中，分别获得质粒表达及染色体整合表达的产紫穗槐-4,11-二烯酵母工程菌，其中质粒表达酵母工程菌培养16d后的紫穗槐-4,11-二烯，产量为0.6 mg/L[10]。
然而，到目前为止，国内外还没有一个研究小组将酵母工程菌中的青蒿素前体转变成青蒿素，其原因可能是酵母不具备青蒿素合成所需要的细胞环境。
这里面临着一个策略选择，即在微生物中合成青蒿素前体后是改用化学方法半合成青蒿素，还是继续探索让微生物将青蒿素前体转变成青蒿素的方法？现在看来, 国外选择的是前者，并且已先期启动产业化进程。
不过，从工艺、成本、环境影响等方面考虑，实现青蒿素的微生物全合成无疑有着更大的应用价值。
②高产青蒿素转基因青蒿植株的培育。
这一步骤首先要寻找高产青蒿素转基因青蒿培育的有效途径。
青蒿素是一种次生代谢产物，它在青蒿中的积累量很小，而且不同地区生态类型的差异很大。
中国科学院植物研究所叶和春研究小组最早开展转基因青蒿研究，他们将重组法呢基焦磷酸合成酶基因(FPS)导入青蒿，以增加FPS 基因的拷贝数目，期望增大青蒿素生物合成途径的碳流(“开源法”)，由此获得青蒿素含量比对照高3~4倍的转基因青蒿发根(0.2%~0.3%)[11]及比对照高2~3倍的转基因青蒿植株(0.8%~1%)[12][13]。
类似地，印度科学家用重组羟甲基戊二酰辅酶 A 还原酶基因(HMGR)培育转基因青蒿植株, 其青蒿素含量提高22.5% 将反义鲨烯合酶基因(asSS)导入青蒿，以阻断竞争青蒿素生物合成的类固醇分支途径(“节流法”)，获得类固醇含量比对照(0.08%鲜重)下降近一半(0.04%~0.05%鲜重)及青蒿素含量比对照(0.45%干重)提高近3倍(1.23%干重)的转基因青蒿植株[14]。
上海交通大学唐克轩小组利用发夹RNA介导的RNA干扰技术阻断类固醇合成途径，使转基因青蒿中的青蒿素含量达到3.14%干重，比对照提高3.14倍[15]。
最近, 中国科学院植物研究所的研究小组利用β-石竹烯合酶cDNA 反义片段抑制青蒿的倍半萜合成支路，通过减少β-石竹烯对紫穗槐-4,11-二烯的竞争,使青蒿素含量提高50%以上[16]。
在今后的研究中，可以考虑将“开源”与“节流”两种方法结合起来，也许能收到更好的效果。
一种更有前景的创意是将青蒿中更多的非青蒿素合成途径剔除或者仅保留青蒿素合成途径及其他必要的代谢途径，从而通过合成生物学创造出自然界不存在的新型代谢网络。
③通过调节激素及发育基因表达促进青蒿素合成。
细胞分裂素可刺激叶片生长，而青蒿素主要由青蒿叶片合成。
因此，提高青蒿中的细胞分裂素水平有可能促进青蒿素的合成。
叶和春小组曾将异戊烯基转移酶基因(ipt)导入青蒿，结果使细胞分裂素水平提高2~3倍，青蒿素含量增加30%~70%。
④利用异种植物创建青蒿素生物合成新支路。
美国肯塔基大学的Chapel小组将青蒿ADS基因及鸟类FPS基因导入烟草中表达，经叶绿体信号序列引导，ADS 和FPS 被转运至叶绿体，并合成紫穗槐-4,11-二烯，产量达到25μg/g鲜重，如果将来能将青蒿素合成途径“搬到”叶绿体内，那么这种独特的“叶绿体催化”方法可能比常规的“细胞质催化”方法更能获得高产青蒿素。
荷兰Bouwmeester小组利用烟草表达青蒿ADS，FPS和HMGR基因，获得产紫穗槐-4,11-二烯的转基因烟草。
但是，当继续导入CYP71AV1基因后，却未检测到预期产物青蒿酸，而只检测到青蒿酸-12-β-双葡萄糖苷，产量达到39.5 mg/kg 鲜重，推测其为烟草葡萄糖基转移酶的催化产物。
加拿大Covello小组将青蒿ADS和CYP71AV1基因导入烟草后，只检出紫穗槐-4,11-二烯和青蒿醇，未检出青蒿酸。
若再导入DBR2和ALDH1基因，也只检出双氢青蒿醇，未检出双氢青蒿酸。
由此可见，尽管在青蒿以外的植物中重建青蒿素合成途径是可行的，但在产物(如青蒿酸糖苷)的后处理上可能会面临较多的技术困难。
在青蒿素的生物合成过程还有几个关键问题需要注意：①青蒿素合成基因表达具有时空特异性，利用实时荧光定量PCR技术追踪分析了青蒿素合成基因的发育及组织表达模式，结果显示，各基因的表达水平在8月份开花前达到高峰，其中青蒿素特异合成ADS mRNA和CYP71AV1 mRNA升幅最大，为最低水平的12和15倍。
处于盛花期的青蒿在根、茎、叶、花各个组织中都能检测到青蒿素合成基因的表达，叶片中ADS mRNA水平较其他组织高2倍左右。
我们采用组织化学染色法和分光光度法对CYP71AV1启动子-GUS融合基因转化烟草在正常和胁迫条件下的表达进行定性及定量检测，结果表明：在脱水、4℃和紫外辐射条件下，转基因烟草的GUS活性提高1.4~2.7倍。
瑞典及荷兰科学家的研究结果表明，ADS，CYP71AV1，DBR2和ALDH1等青蒿素合成基因在花芽及嫩叶中的表达水平比其他组织(老叶、茎、根、发根培养细胞)高40~500倍，而对青蒿素合成有负调节作用的双氢青蒿醛还原酶基因(RED1)则只在发根培养细胞中高表达。
②内外环境因素促进青蒿素的合成与积累。
早在2000年，叶和春小组就证明，植物病原真菌可以不同程度地促进体外培养青蒿发根中青蒿素的积累，其中大丽花轮枝孢处理发根后的青蒿素含量比对照提高45%[17]南京大学谭仁祥小组也证实，来自真菌的寡聚糖激发子可使青蒿素含量从7 mg/g干重提高到13 mg/g干重，而寡聚糖激发子与一氧化氮供体硝普钠共用，则青蒿素含量升高至12~22mg/g干重。
叶和春小组还发现，外源性赤霉酸可以通过反馈抑制赤霉酸合成，将碳源分流到青蒿素合成途径,导致青蒿素含量增高，同时青蒿酸含量降低，表明从青蒿酸到青蒿素是青蒿素合成的限速步骤之一。
③青蒿素产量与单线态氧水平高度相关。
