植物生物反應器生產胰島素

Plant bioreactors  produce insulin  

胰島素市場需求巨大

2017年全球胰島素銷售額超過350億美元。

2017年中國胰島素銷售額為127億元。

中國胰島素市場90％依靠進口，通化東寶僅占中國胰島素市場份額3%， 目前全球生產胰島素能力僅40噸，但實際需求是88噸，全球產能遠遠不能滿足市場需求。

2017年全球糖尿病患病率10.9%，約4.25億成人患糖尿病；預計到2045年，糖尿病患者可能達到6.29億。

中國是糖尿病第一大國。2017年，中國約有1.1億名糖尿病患者，約占成年人總數的1/10，預計2040年將增至1.5億人。

利用植物生物反應器生產胰島素潛能巨大

現有國內外企業都采用微生物發酵的方法生產胰島素類產品，但由于蛋白質翻譯后修飾的問題使其產能嚴重受限。

成功構建了植物油體表達系統

       在植物雙元表達載體pBI121的限制性內切酶酶切位點Hind Ⅲ和Sac Ⅰ之間，插入以油菜油體蛋白基因啟動子驅動的花生油體蛋白基因-人胰島素基因組成的融合蛋白表達盒，并將此載體轉化油葵構建植物生物反應器。

建立了油葵的再生體系

篩選確立了油料作物轉基因方法

去一片子葉轉化 花粉管通道轉化 溫室莖尖生長點轉化

優化再生體系和航天搭載育種

南繁加代選育

2012年航天搭載材料的種植和繁育

三亞試驗田

航天搭載材料的數據測量和比較分析

播種期：出苗時間，出苗率
苗期：株高、葉片數
花盤形成期：株高、葉片數、特定時期花盤大小
開花期：開花時間，開花持續天數，開花時花盤直徑、株高，摘袋時花盤直徑、株高
果實形成期：莖粗度、葉片長寬、葉面積
收獲前：花盤成熟度、花盤直徑、種子數量、百粒重

胰島素生產工藝流程

藥效學實驗結果表明植物表達的胰島素顯著降低了小鼠血糖水平

創新成果擁有自主知識產權

專家評價：一致認為具有重大的社會經濟效益，適合于大規模生產， 極大地降低了胰島素生產成本，惠及于民。

第四部分

未來戰略規劃與發展

關鍵技術有獨創性

2018年11月20日已進行了技術及專利查新工作，所涉及的基因、植物、外源基因轉移方法和高效植物表達載體的構建等關鍵技術有自己的獨創性，達到國際領先水平，并填補國內空白。  

用油葵生產胰島素可產生巨大的經濟與社會效益（預估）

社會效益

減少對進口胰島素的依賴 增加農民收入（我省張家口地區適合油葵生長，通過油葵的種植可增加貧困地區農民的收入）

經濟效益

胰島素收益（預估）

萬畝油葵的胰島素收益7.5~10億元

每公斤油葵能提取8mg胰島素，油葵畝產按300公斤計算 ，畝產胰島素市場價值可達7.5~10萬元。

食用油的收益（預估）

萬畝油葵的 食用油收益2400萬元

油葵出油率40％，畝產120公斤食用油，每公斤食用油市場價20元。