四种前体对胀果甘草细胞悬浮培养生产甘草黄酮的调控效果评价

在胀果甘草细胞悬浮体系中加入苯丙氨酸、酪氨酸、肉桂酸和乙酸钠来研究前体对甘草细胞生产甘草黄酮的影响。结果显示,4种前体在合适的浓度下对细胞的生长没有明显的抑制作用,而且均能促进细胞内甘草黄酮的生物合成,但高浓度的肉桂酸对细胞的生长有一定的抑制作用。苯丙氨酸的最佳添加浓度为20 mg/L,酪氨酸、肉桂酸、乙酸钠的最佳添加浓度都是5 mg/L。此时,均可使培养体系的甘草黄酮产量高达100 mg/L以上,其中酪氨酸的添加使得产量高达对照的1.43倍。苯丙氨酸、肉桂酸和乙酸钠3种前体的添加时间均以第10天为宜,酪氨酸添加时间以第5天为最佳。而且,在添加苯丙氨酸和乙酸钠后的第3天收获细胞,此时细胞的生物量和甘草黄酮产量最大。此外,苯丙氨酸、乙酸钠的添加可以增加黄酮合成的关键酶之一——苯丙氨酸裂解酶的活性。酪氨酸对苯丙氨酸裂解酶影响不大,而肉桂酸的添加却导致其活性显著降低。     

胀果甘草悬浮培养细胞合成甘草总黄酮

比较了胀果甘草(Glycyrrhiza inflata)悬浮细胞在逐级放大摇瓶中的生长、黄酮产量以及营养消耗过程,以便了解其放大规律。结果表明,在250和500mL摇瓶中,细胞的最大生物量、黄酮产量以及最大比生长速率没有显著性差异,但是在1L的摇瓶中,这三种参数都显著地降低,分别比250mL摇瓶中降低了27%,30%和27%。在逐级放大的摇瓶中,氮、磷、铵浓度都随着培养时间延长而逐渐降低,尽管在1L的摇瓶中磷消耗得最慢,但三种摇瓶中磷在细胞生长对数期基本都被消耗尽了。此外,硝态氮在第18天时基本被消耗完,而铵态氮在细胞收获时仍能维持在100mg/L。因此在反应器中培养时,主要的培养条件还需进一步优化。