细胞培养生产人参寡糖素降低成本的途径

在人参（Ｐａｎａｘｇｉｎｓｅｎｇ）细胞悬浮培养中,以无离子水代替重蒸馏水,细胞生长速率和寡糖素产率分别降低２．３％和２．９％。用白糖代替蔗糖,细胞生长速率和寡糖素产生率分别降低１．７４％和１．２３％。综合上述两方面结果,以无离子水和白糖分别替代原培养基中的重蒸馏水和蔗糖组成替代培养基,用替代培养基培养人参培养细胞,其生长速率可达０．５０９ｇＤＷ／Ｌ．ｄ．寡糖素产率可达１．４４３ｇ／Ｌ,和原培养基相     

三分三愈伤组织细胞的悬浮培养

为使药用植物组织培养应用于工业生产,通常的研究步骤之一是:诱导愈伤组织→愈伤组织培养→细胞悬浮培养→细胞深层培养。经由中间试验过渡到工业生产。我们已报道了三分三(Anisodus acutangulus)愈伤组织的诱导和培养〔1,2,4〕。现在报道三分三根愈伤组织细胞的悬浮培养。     

滇紫草愈伤组织培养与紫草素产生

浓度为10~(-5)Smol/1和10~(-6)mol/l的2,4-D和NAA分别与10~(-5)mol/l的KT组合,能明显抑制滇紫草(Onosma paniculatum Bur. et Fr.)愈伤组织中紫草素的产生,但几乎不受天然生长素IAA和KT组合的影响。葡萄糖较蔗糖能更有效地促进紫草素的产生,它们的最适浓度均为6％。LH和CH能抑制紫草素的产生,CH浓度大于0.02％时能抑制愈伤组织的生长,LH对生长无明显影响。椰乳浓度为10％时,能明显地促进紫草素的产生,紫草素的含量是对照的24倍。     

提高植物培养细胞中次级代谢产物含量的途径

利用植物细胞培养的方法可以取代人工栽培、天然采集或人工合成的方法大量生产很多具有价值的产物(如药品、农药、香料、色素及食品添加剂等)。目前,利用紫草(Lithospermum erythrochizon)培养细胞生产紫草素,利用人参(Panax ginseng)根培养物生产食品添加剂等已进入商业市场。另外,利用黄连(Coptisjaponica)培养细胞生产小蘗碱、利用长春花(Catharathus roseus)培养细胞生产蛇根碱及阿吗碱和利用毛地黄(Digitalis lanata)培养细胞生产地高辛等亦都进行了工业化生产。尽管这样,由于植物培养细胞亦存在着一些缺点如很多培养物中代谢物含量很低或不存在,生长速度缓慢加上目前发酵成本过高、很多关键性问题未解决等等,使之未能广泛地应用于工业化生产。近年来,为了解决上述诸问题特别是解决培养物中代谢物含量低的问题,各国科研人员进行了不懈的努力,取得了长足的进展。本文着重对这方面近年来采用的新方法及新技术的研究作一概述。     

寡糖素对西洋参和人参愈伤组织培养的影响

红花、人参和黑节草寡糖素(简称CO、GO和DO)分别加入到培养基中,均能影响西洋参和人参愈伤组织生长和皂甙的合成。CO、GO和DO促进西洋参愈伤组织皂甙合成的最适浓度分别为5ppm、15ppm和10ppm,皂甙产率分别为14.89mg/flask、11.24mg/flask和14.53mg/flask,均明显高于对照(8.22mg/flash).CO、GO和DO促进人参愈伤组织皂甙合成的最适浓度分别为5ppm、20ppm和5ppm,皂甙产率分别为11.79mg/flask、11.20mg/flask和10.48mg/flask,均明显高于对照(6.65mg/flask),它们在适度浓度下对人参愈伤组织的生长均有促进作用。     

红花愈伤组织诱导、生长及其α-生育酚的产生

通过TLC和HPLC初步分析和鉴定,证明从红花(Carthamus tinctorius)无菌苗的胚根、胚轴及子叶和花蕾中诱导出的愈伤组织均具有合成α-生育酚的能力。其中以胚轴的愈伤组织和悬浮培养细胞的生长速率及α-生育酚的含量较高,分别达到0.35、0.39克干重/升·天和0.62、2.28毫克/100克干重样品。对红花细胞生长较适宜的培养基为MC培养基。培养基中附加10％椰子汁或0.1％酪蛋白氨基酸可使细胞生长显著提高,分别达到0.45和0.41克干重/升·天。     

人参培养细胞中活性六糖的分离及结构鉴定

将用酸水解人参细胞方法得到的寡糖素,是一组聚合度由３－１２单糖组成的水溶性混合物,经活性碳柱,ｏｗｅｘ５０（Ｈ＾＋）柱,Ｂｉｏ－Ｇｅｌ Ｐ－２凝胶柱后由半制备型ＯＤＳ柱在ＨＰＬＣ分离到一个六糖,通过ＧＣ,ＧＣ－ＭＳ,ＦＡＢ－ＭＳ和＾１３４Ｃ－ＮＭＲ测定,推测出了这个