人参皂苷生物合成途径及关键酶的研究进展
人参皂苷Rg1的药效学和药代动力学研究进展
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学 报 Journal of China Pharmaceutical University
第 38 卷
1 人参皂苷 Rg1 的主要药理作用
111 Rg1 对中枢神经系统的作用 Rg1 对中枢神经系统的药理作用主要集中在对神经元
的营养 、保护[2] ,延缓神经元的凋亡 ,故用于治疗脑部疾病 的研究 。研究主要采用细胞模型 ,通过生化分析和分子生 物学手段进行检测 。 11111 治疗帕金森病 ( Parkinson′s Disease , PD) 多巴胺能 神经元的退化丢失是 PD 的发病机制之一 。为了模拟这一 机制 ,目前以 12甲基242苯基21 ,2 ,3 ,62四氢吡啶 (12methyl242 phenyl21 ,2 ,3 ,62tetrahydropyridine ,MPTP) 、多巴胺 、谷氨酸等 作为诱导物建立了多种 PD 病理模型[3- 5] 。在对上述病理 模型的研究中发现 ,Rg1 可以减少 、延缓神经元的凋亡 。其 机理主要是 Rg1 通过增强超氧化物歧化酶的活性和 Bcl22 基因的表达 (Bcl22 蛋白可以去除活性氧基团 、阻断 caspase2 3 的产生和活化) ,以去除活性氧 ,从而达到抗氧化 、阻断 c2 Jun 氨基末端激酶 (c2jun N2terminal kinase ,JNK) 信号通路 、阻 断活化的 caspase23 的产生 ,以及阻断 Ca2 + 内流 ,最终延缓 神经元的凋亡 ,达到保护神经的作用[3 ,5- 7] 。 11112 治疗阿尔茨海默病 (Alzheirmer′s Disease ,AD) AD 是常见的脑部疾病之一 ,在其众多的发病机制中 ,最被广泛 接受的是β淀粉样蛋白 (β2amyloid ,Aβ) 的大量沉淀聚集导 致了 AD。而 Rg1 可 降 低 脑 内 Aβ 含 量[8] , 这 可 能 是 由 于 Rg1 可以提高脑啡肽酶的表达 ,脑啡肽酶是脑内 Aβ的主要 降解酶 ,AD 病人脑内脑啡肽酶含量降低 ,因此该酶是治疗 AD 的靶点 ,对治疗 AD 有积极意义[9] 。在活体小鼠病理模 型上研究发现 ,Rg1 还可以提高胆碱合成所需的胆碱乙酰 转移酶的活性 ,并抑制胆碱灭活所需的乙酰胆碱酯酶的活 性 ,提高脑内胆碱含量 ,从另一角度治疗 AD[10] 。
人参皂苷抗衰老机制的研究进展
收稿日期:2009-11-01作者简介:雷秀娟,女(1984-)在读硕士。
3通讯作者基金来源:国家科技支撑计划项目(2007BA I 38B02);吉林市科技发展计划项目(200813)。
人参皂苷抗衰老机制的研究进展雷秀娟1,冯 凯2,孙立伟23,姜 锐2,申 野2,李昌禹1,王英平1(1中国农业科学院特产研究所,吉林吉林,132109;2北华大学生命科学中心,吉林吉林,132013)摘要:人参皂苷的抗衰老作用被认为是人参皂苷的重要作用之一。
人参皂苷主要通过四种途径实现其抗衰老功能:通过提高机体内S OD 、CAT 、GSH2Px 活性,诱导S OD 、C AT 基因表达,减少LP O 、MDA 含量等实现其抗衰老作用;通过促进神经递质释放、增加神经递质传递者(Ach )含量、促进NB M 神经元Trk B mRNA 表达、阻止神经原产生过量硝酸盐等实现其抗衰老功能;通过免疫系统在细胞和分子水平上的适度调节延缓衰老;人参皂苷亦能通过影响细胞周期调控因子、衰老基因表达,延长端粒长度、增强端粒酶活性等来实现其抗衰老功能。
人参皂苷抗衰老的更完善和更深入的分子作用机制研究将成为未来研究的重点之一。
关键词:人参皂苷;抗衰老;作用机制中图分类号:Q71文献标识码:A文章编号:1006-8376(2010)01-0044-04 ,体内各种功能活动进行性下降的过程,是一种复杂的生命现象。
目前关于其发生机制说法不一,大致可概括为中医延年学说和近代衰老学说两大类。
人参皂苷为五加科草本药用植物人参、西洋参等的主要活性成份,具有广泛的药理作用和医疗用途。
研究表明,人参皂苷对神经系统、内分泌系统、免疫系统、信号传导、抗衰老、抗肿瘤增效等都有很大影响[1～3]。
随着社会老龄化步伐的加快和现代生活水平的提高,衰老与抗衰老研究已成为医学生物学领域研究的热点之一,人参皂苷抗衰老的研究也受到了越来越多学者的重视。
随着现代科学技术的发展,特别是分子生物学技术的应用,关于人参皂苷抗衰老机制的研究已逐渐深入到细胞、分子、基因水平。
人参皂苷的提取与化学转化研究
三、人参皂苷的应用前景展望
3、抗炎免疫：人参皂苷具有抗炎和免疫调节作用，可以改善类风湿性关节炎、 系统性红斑狼疮等炎症性疾病的症状。未来可以进一步探究人参皂苷在抗炎免疫 治疗中的应用，为抗炎免疫药物的研发提供新资源。
三、人参皂苷的应用前景展望
4、抗疲劳：人参皂苷具有明显的抗疲劳作用，可以增强体力和耐力。未来可 以研究人参皂苷在运动医学和康复治疗中的应用，为运动员和康复患者提供更好 的保健和治疗方案。
三、讨论与结论
三、讨论与结论
人参皂苷的提取工艺直接影响着最终产品的质量和产量。通过优化提取工艺， 可以提高人参皂苷的提取率和纯度，从而生产出更高质量的产品。此外，这种提 取工艺简单易行，适合大规模生产。因此，该工艺具有很好的工业应用前景。
三、讨论与结论
综上所述，本次演示详细介绍了人参皂苷的提取工艺，包括材料与方法、结 果与分析以及讨论与结论。通过优化提取工艺，我们可以提高人参皂苷的提取率 和纯度，从而生产出更高质量的产品。这种工艺简单易行，适合大规模生产，具 有很好的工业应用前景。
2、微生物种类
2、微生物种类
不同种类的微生物对人参皂苷的转化具有不同的效果。细菌和真菌是两种主 要的微生物类型，其中细菌具有较快的生长速度和较高的转化活性，而真菌具有 较大的耐受性和适应能力。因此，在选择微生物种类时，需要结合实际情况，综 合考虑各种因素，以选择最适宜的微生物进行转化。
三、人参皂苷微生物转化过程中 的基因调控和表达水平的变化
一、人参皂苷的提取加工流程
一、人参皂苷的提取加工流程
人参皂苷的提取加工流程主要包括以下步骤： 1、原料选择：选择品质优良的人参，去除杂质和无效部分，确保原料的纯净 度和有效性。
一、人参皂苷的提取加工流程
中科院生物合成稀有人参皂苷获突破
（ １） ：８ 一】 ８ ．
（ 文 章 来源 于食 品与 营养信 息交流 中心 ）
环三萜化合物中的 Ｃ 一 ２ ０ Ｓ羟基糖基 后被 吸收到血液并发 挥作用 的主要 国科 学 院 天 津 工 业 生 物 技 术 研 究 所
化 ，在 酵 母 底 盘 细 胞 中将 其 与 人 工 活性分子。Ｃ Ｋ被报道具有抗癌 、 保 研 究 员 张 学 礼 课 题 组 和 中 国 中 医科 构 建 的原 人 参二 醇 合 成途 径 共表 达 ， 肝 、抗炎症 和治疗 糖尿病等 多种潜 学 院 中药 资 源 中心 黄 璐 琦 研 究 员 课 实 现 了从 单糖 到稀 有人 参 皂苷 Ｃ Ｋ的 在 药用 价 值 ， 由于 其 在 防 治 关 节 炎 题组 合作 构建 了 同时产齐 墩果 酸 、 生 物合成 。
方面的效果 已完成临床前 实验 ， 原人 参 二 醇 和原 人 参 三醇 的 “ 人参 酵
合 成 皂 苷 元 的技 术 ，为 在 真 正 意 义 该 研 究 首 次 构 建 了 可 以 生 产
该研 究是 “ ９ ７ ３ ” 项 目“ 新 功 能人造 ２ ０ １ ３年 国家 食 品 药 品 监督 管 理 总 局 母 ” 细胞 工 厂 。上 述 工作 提 供 的 酵母 生 物器 件 的构建 及 集 成 ” 的重 要组 成 批 准 开展相 关 临床实 验 。
再 次重 申 ，我无 意在 本 文 中评论世 卫 组织 拟 提 出将 添加 糖 的食 用量 从 总 能量 的 １ ０ ％降 低 到 ５ ％是 否 具 有 足
人参皂苷研究分析
摘要人参皂苷主要有原人参二醇(Protopanaxadiol, PPD) 型、原人参三醇( Protopanaxatriol, PPT) 型、齐墩果酸(Oleanic Acid, OA)型三种类型，其具有广泛的生物学活性，包括免疫调节、抗肿瘤、提高学习记忆、抗衰老、抗炎、抗痴呆、抗疲劳和促进造血等。
但是人参皂苷本身不易被吸收，生物利用度较低。
大量研究表明,人参皂苷在胃肠道去糖代谢后形成苷元或次苷，这些成分更容易被胃肠道吸收，且活性较皂苷增强。
人参皂苷元混合物DS-1226系采用专有技术从人参茎叶中提取、水解、精制而成的一种类似人参皂苷肠代谢组合物的新型中药有效组份,该产品及技术已获得中国、美国、加拿大、欧盟、台湾等8个国家或地区的授权专利,其主要成分为PPT(33 %)和PPD (16 %)。
行为学实验表明DS-1226对睡眠干扰所致的学习记忆障碍具有改善作用，此外其还对化疗所致的骨髓抑制有保护作用。
人参是五加科(Araliaceae) 人参属植物人参Panax ginseng C.A.Meyer的干燥根，是珍贵的中药材，始载于《神农本草经》，在我国药用历史悠久。
人参主产于我国吉林的长白山等地区，具有大补元气、补脾益肺、生津、安神益智等功效-4。
人参中含有多种类型的化学成分，如皂苷类、挥发油类、多糖类、氨基酸和多肽类、微量元素等，其中人参皂苷是主要的活性成分15]。
人参皂苷属于三萜类皂苷，目前可分为三类6:-类为原人参二醇( Protopanaxadiol, PPD) 型，主要有人参皂苷Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Rh2等;另一类为原人参三醇( Protopanaxatriol, PPT) 型，有人参皂苷Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1等;还有一类为齐墩果酸(Oleanic Acid, 0A)型，有人参皂苷Ro、Rh3、Ri、F4等。
近年来，对于人参皂苷以及其代谢产物的药理作用、药动学特性的研究成为热点，并且发现人参皂苷的代谢产物，即次苷及其苷元，相对于天然皂苷更容易吸收入血，且具有更好的药理活性。
人参皂苷的研究进展
人参皂苷的研究进展
人参皂苷是一种多糖类物质，其主要的组成成分是3,6-葡
聚糖和无水半乳糖苷。
它是从中药参药中提取的主要化合物，目前已在全球范围内被广泛应用于药物开发、营养护理和医学美容等领域。
近年来，对人参皂苷的研究逐渐加强，主要集中在以下方面：
一、抗氧化作用。
人参皂苷具有很强的抗氧化作用，它能够有效抑制自由基的活性，阻断活性氧的产生，保护人体免受自由基的损伤，从而延缓衰老过程，改善身体的免疫能力。
二、改善心血管疾病。
人参皂苷具有降低血脂、降低血糖、抑制血小板凝集和预防心血管疾病的功能，能够促进人体的心血管功能的正常运作，提高血液循环系统的健康水平，缓解心血管疾病的症状，起到保护心血管系统的作用。
三、抗炎作用。
人参皂苷具有很强的抗炎作用，它能够抑制炎症反应，抑制细胞因子的释放，减少血管损伤，缓解炎症症状，从而起到预防和治疗炎症性疾病的作用。
四、抗肿瘤作用。
人参皂苷能够抑制肿瘤细胞的生长和转移，通过调节炎症因子、被动免疫因子和凋亡因子的水平，抑制肿瘤的发展和扩散，起到抗肿瘤的作用。
五、免疫调节作用。
人参皂苷能够调节人体免疫系统，促进机体免疫反应，改善免疫功能，防止病毒感染，减少感染风险，保护人体健康。
六、神经保护作用。
人参皂苷能够抑制神经细胞的损伤，通过抑制人体的神经毒素的释放，增加神经细胞的膜稳定性，改善神经细胞的功能，保护神经系统的健康，起到神经保护作用。
人参皂苷的研究已经取得了许多显著的成果，在药物开发、营养护理和医学美容等领域都有重要的应用，以上便是人参皂苷的研究进展，未来研究仍在不断深入，人们期待人参皂苷能发挥更大的作用，为人类健康和美容提供更多的帮助。
人参皂苷生物转化研究进展
人参皂苷生物转化研究进展人参皂苷是人参属植物药理活性的重要物质，尤以稀有人参皂苷及苷元的抗肿瘤，保护神经系统，保肝护肝等药理活性最为显著，因此，研究稀有人参皂苷获取的方法也日益增多。
该文对人参属植物中人参皂苷的生物转化进行了简要的概述和展望。
标签：人参属；皂苷类；生物转化；稀有人参皂苷；β-葡萄糖苷酶五加科人参属植物人参、西洋参、三七均是我国传统名贵药材，现代研究表明，其主要活性成分大多为人参皂苷。
据现代药理学研究表明[1-3]，皂苷类是人参属植物抗疲劳，抗肿瘤，抗血栓，提高免疫力，调节生理机能等药理活性的重要物质基础。
但随着人们对人参属总皂苷分离后的进一步药理活性研究发现，稀有人参皂苷及苷元（如人参皂苷Rg3，Rh1，C～K，Rb3，Rh2等）具有很强的抗肿瘤[4]，保护神经系统[5]，保肝护肝[6]等药理活性。
人参属植物中皂苷的成分主要是人参皂苷，其骨架结构属于达玛烷型四环三萜和齐墩果烷型三萜，以三七为例，三七中所含有人参皂苷依据苷元的不同又可分为原人参二醇型和原人参三醇型，如人参皂苷Rb1，Rb2，Rc，Rd等和人参皂苷Re，Rg1，Rg2，Rf等。
人参属植物三七总皂苷（PNS）的主要成分是人参皂苷Rb1和Rg1[7]，据研究表明这些主要人参皂苷成分在人体肠道中的吸收却微乎其微[8]，而通过口服后经胃酸及肠道菌的一系列生物转化代谢后产生的次级代谢产物，如C-K，与大量天然富含的人参皂苷相比具有更好的抗肿瘤，抗过敏，抗炎症作用[9，10]，同时也显著地增加了其在人肠道中的吸收率，也正是由于其变化后明显提高的抗肿瘤等药理活性，近年来引起了研究者的广泛的关注。
目前，根据大量人参皂苷与稀有人参皂苷的结构鉴定，得出二者的结构差异主要是达玛烷骨架结构的C-3、C-6和C-20位上支链所连接的糖基的种类和数量有所不同，进而设法通过多种技术手段去除骨架结构达玛烷四环三萜这些支链上所连接的糖基来获得稀有人参皂苷成为人们研究的热点。
人参皂苷的提取及总皂苷纯化工艺的研究进展
人参皂苷的提取及总皂苷纯化工艺的研究进展王中立;欧阳柳凤;张蔷;王昕;赵玉男【摘要】人参皂苷是人参重要的有效成分,研究显示人参皂苷具有广泛的药理作用,并可以作用于机体多个系统.人参皂苷的提取是进行人参皂苷活性研究的重要前提,现有多种提取工艺被应用,虽都能够获得人参皂苷,但也导致了人参皂苷质量标准的不同,这为人参皂苷药理活性的基础研究以及人参皂苷的临床应用设置了障碍.联合优化相关工艺发现高效便捷且质量标准统一的高纯度人参总皂苷提取工艺,能够保证人参皂苷相关研究物质基础的一致性,同时在临床应用相关药物时可以根据最佳工艺的原理改变剂型或改变药物处理方法增加药物疗效,逆向应用则可以补充完善药物质量控制手段.本文就近年来关于人参皂苷分离纯化工艺和方法作一综述,为发展优化人参总皂苷的分离纯化工艺提供理论依据和参考.【期刊名称】《世界科学技术-中医药现代化》【年(卷),期】2016(018)009【总页数】6页(P1596-1601)【关键词】人参皂苷;提取;纯化;研究进展【作者】王中立;欧阳柳凤;张蔷;王昕;赵玉男【作者单位】九江学院护理学院临床护理教研室九江332000;南京中医药大学基础医学院实验研究中心南京210046;南京中医药大学基础医学院实验研究中心南京210046;南京中医药大学基础医学院实验研究中心南京210046;南京中医药大学基础医学院实验研究中心南京210046【正文语种】中文【中图分类】R966人参是五加科人参属多年生长的草本植物人参Panax ginseng C.A.Meyer.的干燥根或根茎，是传统的名贵中药，在历代中医遣方用药、治疗疾病过程中被广泛应用，对多种疾病具有良好的预防和治疗作用。
现代中药药理研究发现其具有多重药理活性，并广泛作用于机体各个系统，包括神经系统、心血管系统、免疫系统等[1]。
人参皂苷是人参有效成分的重要组成部分，由Rc、Rd、Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1和Rh2等50余种亚型组成，根据皂苷元的结构将其分为3个类型：人参二醇型、人参三醇型和齐墩果酸型。
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Botanical Research 植物学研究, 2014, 3, 84-90Published Online May 2014 in Hans. /journal/br/10.12677/br.2014.33013Advances in the Biosynthesis Research ofGinsenosides and Key EnzymesJia Liu, Zhonghua Tang*Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, HarbinEmail: *tangzh@Received: Feb. 28th, 2014; revised: Mar. 29th, 2014; accepted: Apr. 11th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractGinsenosides are the major bioactive ingredients of rare traditional Chinese herbs of Panax gin-seng and belong to specific types of triterpene saponins. There is much evidence that ginsenosides exert beneficial effects in a wide range of pathological conditions such as cardiovascular diseases, cancer, immune deficiency, and aging. It was reported that about 20 key enzymes and the encod-ing genes related to the biosynthesis of ginsenosides from Panax genus plants have been identified.This paper summarizes new progress in ginseng secondary metabolic pathways and genes of the key enzyme, focusing on the biosynthesis pathway of ginsenosides. In addition, the newly cloned and functionally identified genes encoding those key enzymes in the ginsenosides biosynthesis pathway are introduced in detail.KeywordsGinsenosides, Biosynthesis, Panax Ginseng, Key Enzymes人参皂苷生物合成途径及关键酶的研究进展刘佳，唐中华*东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，哈尔滨Email: *tangzh@收稿日期：2014年2月28日；修回日期：2014年3月29日；录用日期：2014年4月11日*通讯作者。
摘要人参皂苷是名贵药材人参中的主要有效成分，属于三萜类皂苷化合物，由于其具有改善记忆力、延缓衰老、抗氧化、抗炎作用以及抗肿瘤作用，近年来得到了广泛关注。
在人参皂苷生物合成途径解析及其反应机制研究方面，目前已从人参属植物中克隆到20多个与人参皂苷生物合成相关的关键酶基因。
本文综述了近年来国内外学者对人参次生代谢途径及关键酶基因研究的新进展，重点阐述了人参皂苷的生物合成途径，针对途径中新发现的关键酶及编码基因进行了详细的介绍。
关键词人参皂苷，生物合成，人参，关键酶1. 引言人参(Panax gensing C.A. Meyer)，属五加科人参属植物，是名贵的中草药材之一，被公认为药中之王[1]。
主要分布于中国东北部，韩国、美国和日本[2]。
由于人参的主要生物活性具有降血糖、调节免疫系统、提高免疫力、延缓说衰老、抗癌、抗炎以及抗氧化的作用，因此在中国主要作为一种养生药材供给人们食用，甚至有的作为化妆品添加材料，而在美国、韩国和日本除了作为药材，还作为一种营养食品和饮品供人们食用[2]-[4]。
人参会有如此广泛的生理和药理活性主要是由于它的次生代谢产物人参皂苷。
到目前为止，已经有60余种的人参单体皂苷被分离出来并最终确定其结构。
人参皂苷属于三萜类物质，是由糖和苷元相连而成的糖苷类化合物。
由于苷元不同，人参皂苷可有3类组成：1) 皂苷元由齐墩果酸构成的齐墩果烷型皂苷Ro；2) 人参二醇型皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg3和Rh2等；3) 人参三醇型皂苷Re、Rg1、Rf和Rh1等。
人参二醇型皂苷与人参三醇型皂苷都属于达玛烷型皂苷[5] [6]。
而每种单体皂苷的药性活性是不同，如Rb1具有增强胆碱系统的功能，改善记忆力作用等[7]。
Rc是一种人参中的固醇类分子，具有抑制癌细胞的功能等[8]。
Rd对心脑血管、神经系统以及肾功能具有良好的药理作用[9]。
Rg3可调节疲劳、舒张血管、提高免疫力以及抗肿瘤等[10]。
Rg1可快速缓解疲劳、延缓衰老、改善学习记忆等[11]。
尽管人参皂苷具有如此多的药物活性，但其在人参中的的含量较低，有些皂苷的含量甚至微乎其微的[12]。
为了满足日益增长的医药及研发要求，近年来国内外学者应用基因工程和分子生物学方法，重组药用次生代谢物生物合成途径的研究已有初步的研究和实践[13]。
深入计时人参皂苷生物合成途径，对提高人参皂苷生产效率，是一个非常具有吸引力的策略。
本文就针对人参皂苷生物合成研究进展进行了综述，并通过前人的研究与发现展望了人参皂苷生物合成的发展前景及意义。
2. 人参皂苷的生物合成途径人参皂苷生物合成途径的上游是IPP(异戊烯焦磷酸)和DMAPP(二甲基烯丙基焦磷酸)的合成，其合成过程是有两分子乙酰辅酶A在其转移酶乙酰辅酶A酰基转移酶(AACT)的催化下通过缩合生成了乙酰辅酶A，随后在(HMG-CoA)合成酶催化下继续与乙酰辅酶A缩合形成了3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A (HMG-CoA)，此反应是需要Fe2+和质体醌共同协助下才可完成[14]。
MVA途径中的第一个关键步骤就是在NADPH的协同下，通过HMGR催化HMG-CoA生成了具有6碳中间体甲羟戊酸(MVA)。
随之而来的是在ATP存在下，MVA被甲羟戊酸激酶(MVK)和磷酸甲羟戊酸激酶(PMK)依次催化生成磷酸甲羟戊酸(MVAP)和焦磷酸甲羟戊酸(MVAPP)。
而异戊烯焦磷酸(IPP)的形成则是由焦磷酸甲羟戊酸(MVAPP)通过脱羧酶(MVD)催化MVAPP使其脱羧而形成的。
随后在IPP通过异戊烯焦磷酸异构酶(IDI)的催化下，将C-2的质子转移到C-4形成具有活性异构体的二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)[15]。
总而言之，人参皂苷生物合成途径的上游是通过糖酵解所得的乙酰辅酶A作为最初原供体，经过甲羟戊酸中间物合成萜类成分在生物体内合成的真正前体IPP和DMAPP。
人参皂苷生物合成途径的中游途径是三萜碳环骨架合成的途径，达玛烷型和齐墩果酸型的碳环骨架的形成是将具有活性的二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)作为起始单位，通过萜类环化酶和烯丙基转移酶的催化后所构建的。
C10 = 牛儿基焦磷酸(GPP)合成酶、C15法呢基焦磷酸(FPP)合成酶和C20 = 牛儿基= 牛儿基焦磷酸(GGPP)合成酶均属于烯丙基转移酶，它们的区别在于丙烯基底物的长度不同。
C10= 牛儿基焦磷酸(GPP)是通过DMAPP的C5骨架和其异构体IPP在牦牛儿基焦磷酸合成酶(GPPS)的作用下按照头–尾方式缩合而生成。
C15法呢基焦磷酸(FPP)是在法呢基焦磷酸合成酶(FPPS)作用下，GPP和第二个IPP 缩合生成。
然而C20= 牛儿基= 牛儿基焦磷酸(GGPP)则是通过FPP与第三个IPP缩合而成的一种烯丙基转移酶[15]。
随后，两分子的C15法呢基焦磷酸头–头还原偶联后生成C30骨架的角鲨烯，这一过程是在角鲨烯合成酶(SS)催化的分子内进行的环化反应，与烯丙基转移酶的作用方式是不同的，它是首先通过头–头相接形成一个环丙基中间产物，所谓的前角鲨烯，然后再转化成C30的产物[16] [17]。
最后经过鲨烯环氧酶(SE)催化转化形成是异戊二烯途径的终产物。
齐墩果酸型和达玛烷型人参皂苷的合成是人参皂苷生物合成途径的下游途径，在人参皂苷生物合成的中游途径最终生成了甾醇和三萜等代谢产物生物合体的共同前体2,3-氧化鲨烯[18]-[20]。
2,3-氧化鲨烯在环化酶(OSC)的作用下生成植物甾醇和三萜类骨架，在人参中，氧化角鲨烯环化酶(OSC)家族包括β-香树酯合酶(β-AB)、环阿屯醇合酶(CS)和达玛烷合酶(DS)，分别位于固醇和三萜生物合成途径的分支点上。
根据三萜苷元存在的骨架结构不同，导致人参皂苷存在两种型：一种是达玛烷型，而另一种则是齐墩果酸型两类，此外达玛烷型无论是在含量上，还是在结构多样性上均高于齐墩果酸型[21]-[23]。
植物固醇的前体则是由CAS催化形成的环阿屯醇，而人参皂苷的前体则是由β-香树酯合酶(β-AS)和达玛烷合酶(DS)催化，但是其中β-香树酯合酶(β-AS)则为齐墩果烷型人参皂苷的合成提供了四环骨架，与此同时达玛烷型人参皂苷合成则是由达玛烷合酶(DS)提供了达玛烷四环骨架并存在着细胞色素P450通过单加氧酶、糖基转移酶和糖苷酶等化学修饰[24]。
3. 人参皂苷生物合成途径中的关键酶近年来，由于人参皂苷在人参体内含量甚微，科学家们对人参皂苷的生物合成途径进行了大量的研究，目的是为了有效的利用系统生物工程技术大量生产人参中有药用价值的人参皂苷，并取得了一些进展，尽管目前对人参皂苷的生物合成途径已有了基本的认识[25] [26]，然而对于起到重要作用的关键酶的功能和调控机制仍处在研究和推测的阶段。
人参皂苷的生物合成途径包括20多步的连续酶促反应。
其中十分重要的几种关键酶为：3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶、法呢基焦磷酸合酶、角鲨烯合酶、鲨烯环氧酶、达玛烯二醇-II合酶、β-香树素合酶、植物细胞色素P450和糖基转移酶[5]。