新疆紫草细胞悬浮培养过程研究

新疆紫草细胞生长和紫草素合成之间属非生长偶联型,所以采用二步培养法研究悬浮培养过程。新疆紫草细胞悬浮培养的生长周期约为21 d,紫草素合成周期约为16 d。新疆紫草细胞生长阶段培养液的电导率与生物量呈线性负相关,随着生物量的增加,培养液的电导率降低。因此,可以通过测量电导率来预测培养体系中生物量的变化情况。细胞生长过程中硝酸盐、铵盐和可溶性糖的消耗与生物量的变化具有很好的线性相关性,基于硝酸盐、铵盐和可溶性糖的细胞收率系数分别为8.64、104.3和0.68 g/g。     

新疆紫草细胞生产阶段培养中细胞生长及产物合成的研究Ⅰ:悬浮培养

新疆紫草细胞生产阶段培养时生物产量随接种量的增加而增大,但生物量的倍增数并不增大.色素产量只在一定范围内与接种量成正相关关系,超过一定范围反而下降.当选定适当接种量时,加大培养基的浓度可提高色素产率.扩大培养规模,色素产量下降.     

真菌诱导子对新疆紫草悬浮培养细胞的生长和紫草素合成的影响

４种真菌诱导子诱导新疆紫草悬浮培养细胞对细胞紫草素的合成均有促进作用,其中以黑曲霉诱导子效果最高,而且促进细胞紫草素的外排,约３０％的紫草素存在于培养液中;诱导促使细胞苯丙氨酸解氨酶活性显著提高,培养液中紫草素的含量变化与苯丙氨酸解氨酶活性变化呈正相关性。     

真菌诱导子对新疆紫草悬浮培养细胞的生长和紫草素合成的影响

4种真菌诱导子诱导新疆紫草悬浮培养细胞对细胞紫草素的合成均有促进作用,其中以黑曲霉诱导子效果最高,而且促进细胞紫草素的外排,约30％的紫草素存在于培养液中;诱导促使细胞苯丙氨酸解氨酶活性显著提高,培养液中紫草素的含量变化与苯丙氨酸解氨酶活性变化呈正相关性。     

新疆紫草细胞生产阶段培养中细胞生长及产物合成的研究I：悬浮培养

新疆紫草细胞生产阶段培养时生物产量随接种量的增加而增大,但生物量的倍增数并不增大。色素产量只在一定范围内与接种量成正相关关系,超过一定范围反而下降。当选定适当接种量时,加大培养基的浓度可提高色素产率。扩大培养规模,色素产量下降。     

紫草细胞发酵培养液中色素的回收

选择六种不同方法回收新疆紫草细胞发酵培养液中的紫草色素,比较了这些方法的回收效果,从中找出了一种快速,成本低,对色素破坏少的沉淀剂。采用这种沉淀剂回收的色素仍保持其抗菌活性。     

不同营养因子对新疆紫草悬浮培养细胞生长及紫草宁衍生物形成的影响

报道了不同碳源、维生素、氨基酸、钙盐及肌醇对新疆紫草悬浮培养细胞生长及紫草宁衍生物形成的影响。蔗糖是最适碳源、最佳浓度为３％。Ｂ族维生素对细胞生长及紫草宁衍生物形成的促进效果不大。酪氨酸以及甘氨酸会抑制产物的形成;而１０－５ｍｏｌ／ｌ的Ｌ－苯丙氨酸以及１０－７—１０－６ｍｏｌ／ｌ维生素Ｃ可明显提高紫草宁衍生物的含量及产量。肌醇对细胞生长的影响不大,但２００ｍｇ／ｌ肌醇可促进产物的形成。适于细胞生长及紫草宁衍生物形成的钙源分别为３３２ｍｇ／ｌＣａＣｌ２·２Ｈ２Ｏ和１４００ｍｇ／ｌＣａ（Ｎｏ３）２·４Ｈ２Ｏ。文末列出了改良的生长培养基及其配方。     

硬紫草细胞悬浮培养和紫草宁及其衍生物的形成

硬紫草细胞悬浮培养形成紫草宁及其衍生物时．细胞生长曲线呈扁平的s形。细胞停止生长后,紫草宁及其衍生物大量形成,二者的动态变化呈负相关。测定丁此过程中培养液的无机元素和可溶性糖含量、溶氧、pH值以及细胞形态的变化情况,可作为硬紫草细胞大规模培养的参考。     

pH值、激素对新疆紫草悬浮培养细胞生长及紫草宁衍生物合成的影响

报道了不同ｐＨ值、激素对新疆紫草悬浮培养细胞生长及紫草宁衍生物合成的影响。结果表明,新疆紫草细胞具有自我调节其培养液ｐＨ值的功能。适合于细胞生长及紫草宁衍生物形成的ｐＨ值为５．６±０．４０。ＢＡＰ、２,４－Ｄ、ＮＡＡ或ＩＢＡ对细胞生长无显著的促进作用,且都会抑制紫草宁衍生物的形成。在生长培养基中添加１．０ｍｇ／ｌ　ＩＡＡ和０．５ｍｇ／ｌＫＴ可促进细胞生长,而在生产培养基中附加０．１ｍｇ／ｌＫＴ和０．７５─１．０ｍｇ／ｌＩＡＡ则有利于紫草宁衍生物含量及产量的提高。     

外循环气升式反应器培养新疆紫草细胞

采用两步培养法进行新疆紫草细胞悬浮培养及5L外循环气升式反应器扩大培养,探讨了培养过程中细胞生长、紫草色素合成与培养液的电导率、可溶性糖含量变化之间的关系。第一步培养时细胞生长迅速,但也有一部分色素合成,电导率及可溶性糖含量迅速下降;第二步培养初期电导率也开始下降,但当色素合成达到高峰并有一部分外泌到培养基后,电导率又开始回升。可溶性糖捎耗很快,到后期巳测不出其存在。因此通过监测培养液中电导率及可溶性糖的变化情况,可以为新疆紫草细胞大规模培养与色素合成提供有用的参数指标。     

新疆紫草细胞生产阶段培养中细胞生长及产物合成的研究Ⅱ:发酵培养

用内循环气升式反应器进行新疆紫草细胞生产阶段培养,当培养基浓度增加时,色素产率也随之提高,其数量及增长的幅度远大于悬浮培养。当接种量为180gFW／1,培养基为3倍的M9时能获得最大的色素产率：2．28g／l,是培养基非加倍时的5．4倍,太高的接种量不利于色素的合成。为降低成本而减少培养基中某些成份的用量时,要得到较高的色素产量,需同时调整其它成份的浓度。     

培养条件对新疆紫草毛状根生长及紫草素含量的影响

以发根农杆菌诱导的新疆紫草毛状根为试验材料,采用二阶段液体培养法,首次建立了新疆紫草毛状根培养技术体系。结果显示:采用SH无铵培养基、pH 5.8时有利于毛状根的生长。培养12d时毛状根的增殖倍数达最高,平均10.26倍;毛状根生产的继代周期为25～30d;4种树脂吸附的紫草素及其衍生物含量均较对照(不添加树脂)高,以NKA-9所吸附的紫草素及其衍生物含量最高,为2.38%,较对照提高0.97倍。培养10d时添加NKA-9树脂,紫草素及其衍生物含量平均为3.64%,是对照的3.08倍。研究表明,生长阶段采用液体培养可以使新疆紫草毛状根快速增殖,生产阶段添加大孔吸附树脂能够提高紫草素及其衍生物含量。     

10升气升环流式生物反应器培养紫草细胞

本文采用自行设计研制的10升气升环流式生物反应器培养紫草细胞,培养周期34d．前14d为细胞生长培养,细胞生长呈正常的S型曲线,细胞增长到原细胞接人量的4倍．后20d为紫草色素生产培养,细胞增长到32倍。整个周期每升培养液可生产紫草色素0．6g,在反应器中,培养液pH值的变化与细胞生长呈正相关,与紫草色素的形成呈负相关,pH值变化规律可用于监测紫草细胞在生物反应器的生长和色素形成．     

新疆紫草组织培养的研究进展

新疆紫草作为一种多用途的植物,它的提取物紫草宁衍生物,广泛应用于医疗、食品等方面。本文介绍了近年来国内外学者为解决新疆紫草资源短缺和保护环境所作的努力,详细介绍了新疆紫草组织培养方面的研究进展。主要包括愈伤组织的诱导及培养、细胞悬浮培养、反应器发酵培养等几方面的研究成果。     

石竹细胞悬浮培养研究

石竹细胞继代周期为 7d时 ,悬浮细胞培养系生长最快 ,生长率最高 ,而且培养物中胚性细胞较多 ,并能保持较快的分裂和生长 ,能促进已形成的大细胞团的生长和分化。转代时接种物与新鲜培养基的体积比以1∶2较好 ,悬浮系细胞生长最快 ,生长率最高 ,以 1∶2和 1∶3的高倍稀释接种有利于胚性细胞的形成及产生小的胚性细胞团 ,对悬浮系添加椰乳和水解乳蛋白的混合物 ,可较大幅度地提高悬浮细胞系的生长速率 ,单独添加上述两种物质的效果均不如二者的综合效应好。在 6种不同激素组合中 ,配方 2 (2 ,4 D 1 .5mg/L +NAA0 .5mg/L +6 BA 0 .5mg/L)最好 ,生长率最高。配方 5 (2 ,4 D 1 .5mg/L +NAA 0 .5mg/L +6 BA 1 .0mg/L)其次 ;配方 1 (2 ,4 D 1 .0mg/L +NAA 0 .5mg/L +6 BA 0 .5mg/L)次之。