细胞,气升式反应器更为合适。 (6)前体 在植物细胞的培养过程中,有时培养细胞不能很理想地把所需的代谢产物按 所想像的得率进行合成,其中一个可能的原因就是缺少合成这种代谢物所必须的前体,此时 如在培养物中加入外源前体将会使目的产物产量增加。因此,在植物细胞培养过程中,选择 适当的前体是相当重要的。对于所选择的前体除了有增加产物产量的外,还要求是无毒和廉 价。但是,寻找能使目的产物含量增加最有效的前体是有一定难度的。 虽然前体的作用在植物细胞培养中未完全清楚,可能是外源前体激发了细胞中特定酶的 作用,促使次生代谢产物量的增加。有人在三角叶薯蓣细胞培养液中加人 100mg/L 胆甾醇, 可使次生代谢产物薯蓣皂甙配基产量增加一倍。在紫草细胞培养中加入 L-苯丙氨酸使右旋 紫草素产量增加三倍。在雷公藤细胞培养中加入萜烯类化合物中的一个中间体,可使雷公藤 羟内酯产量增加三倍以上。但同样一种前体,在细胞的不同生长时期加入,对细胞生长和次 生代谢产物合成的作用极不相同,有时甚至还起抑制作用。如在洋紫苏细胞的培养中,一开 始就加入色胺,无论对细胞生长和生物碱的合成都起抑制作用,但在培养的第二星期或第三 星期加入色胺却能刺激细胞的生长和生物碱的合成。 (7)生长调节剂 在细胞生长过程中生长调节剂的种类和数量对次生代谢产物的合成起 着十分重要的作用。植物生长调节剂不仅会影响到细胞的生长和分化,而且也会影响到次生 代谢产物的合成。生长素和细胞分裂素有使细胞分裂保持一致的作用,不同类型的生长素对 次生代谢产物的合成有着不同的影响。生长调节剂对次级代谢的影响随着代谢产物的种类的 不同而有很大的变化,对生长调节剂的应用需要非常慎重。 目前,在大规模植物细胞悬浮培养中,为了提高生物量和次生代谢产物量,一般采用二 阶段法。第一阶段尽可能快地使细胞量增长,可通过生长培养基来完成。第二阶段是诱发和 保持次生代谢旺盛,可通过生产培养基来调节。因此在细胞培养整个过程中,要更换含有不 同品种和浓度的植物生长激素和前体的液体培养基。为了获得能适合大规模悬浮培养和生长 快速的细胞系,首先要对细胞进行驯化和筛选,把愈伤组织转移到摇瓶中进行液体培养,待 细胞增殖后,再把它们转移到琼脂培养基上。经过反复多次驯化筛选得到的细胞株,比未经 过驯化、筛选的原始愈伤组织在悬浮培养中生长快得多。 毋庸置疑,在过去几十年中,植物生物技术方面已取得了相当巨大的进展,大大缩短了 向工业化迈进的距离。国内有关单位对药用植物,人参、三七、紫草、黄连、薯蓣、芦笋等 已展开了大规模的细胞悬浮培养,并对植物细胞培养专用反应器进行研制。国外,培养植物 细胞用的反应器已从实验规模 1~30L,放大到工业性试验规模 130~20000L,如希腊毛地黄 转化细胞的培养规模为 2m3,烟草细胞培养的规模最大已达到 20m3。 值得注意的是影响植物细胞培养物的生物量增长和次生代谢产物积累的因素是错综复 杂的,往往一个因素的调整会影响到其他因素的变化,所以,需要在培养过程中不断加以调 整,同时,由于不同的植物有机体有自身的特殊性。因此,对于一种植物或一种次生代谢物 适合的培养条件,不一定对其他的细胞或次生代谢作用适合。细胞,气升式反应器更为合适。 (6)前体 在植物细胞的培养过程中,有时培养细胞不能很理想地把所需的代谢产物按 所想像的得率进行合成,其中一个可能的原因就是缺少合成这种代谢物所必须的前体,此时 如在培养物中加入外源前体将会使目的产物产量增加。因此,在植物细胞培养过程中,选择 适当的前体是相当重要的。对于所选择的前体除了有增加产物产量的外,还要求是无毒和廉 价。但是,寻找能使目的产物含量增加最有效的前体是有一定难度的。 虽然前体的作用在植物细胞培养中未完全清楚,可能是外源前体激发了细胞中特定酶的 作用,促使次生代谢产物量的增加。有人在三角叶薯蓣细胞培养液中加人 100mg/L 胆甾醇, 可使次生代谢产物薯蓣皂甙配基产量增加一倍。在紫草细胞培养中加入 L-苯丙氨酸使右旋 紫草素产量增加三倍。在雷公藤细胞培养中加入萜烯类化合物中的一个中间体,可使雷公藤 羟内酯产量增加三倍以上。但同样一种前体,在细胞的不同生长时期加入,对细胞生长和次 生代谢产物合成的作用极不相同,有时甚至还起抑制作用。如在洋紫苏细胞的培养中,一开 始就加入色胺,无论对细胞生长和生物碱的合成都起抑制作用,但在培养的第二星期或第三 星期加入色胺却能刺激细胞的生长和生物碱的合成。 (7)生长调节剂 在细胞生长过程中生长调节剂的种类和数量对次生代谢产物的合成起 着十分重要的作用。植物生长调节剂不仅会影响到细胞的生长和分化,而且也会影响到次生 代谢产物的合成。生长素和细胞分裂素有使细胞分裂保持一致的作用,不同类型的生长素对 次生代谢产物的合成有着不同的影响。生长调节剂对次级代谢的影响随着代谢产物的种类的 不同而有很大的变化,对生长调节剂的应用需要非常慎重。 目前,在大规模植物细胞悬浮培养中,为了提高生物量和次生代谢产物量,一般采用二 阶段法。第一阶段尽可能快地使细胞量增长,可通过生长培养基来完成。第二阶段是诱发和 保持次生代谢旺盛,可通过生产培养基来调节。因此在细胞培养整个过程中,要更换含有不 同品种和浓度的植物生长激素和前体的液体培养基。为了获得能适合大规模悬浮培养和生长 快速的细胞系,首先要对细胞进行驯化和筛选,把愈伤组织转移到摇瓶中进行液体培养,待 细胞增殖后,再把它们转移到琼脂培养基上。经过反复多次驯化筛选得到的细胞株,比未经 过驯化、筛选的原始愈伤组织在悬浮培养中生长快得多。 毋庸置疑,在过去几十年中,植物生物技术方面已取得了相当巨大的进展,大大缩短了 向工业化迈进的距离。国内有关单位对药用植物,人参、三七、紫草、黄连、薯蓣、芦笋等 已展开了大规模的细胞悬浮培养,并对植物细胞培养专用反应器进行研制。国外,培养植物 细胞用的反应器已从实验规模 1~30L,放大到工业性试验规模 130~20000L,如希腊毛地黄 转化细胞的培养规模为 2m3,烟草细胞培养的规模最大已达到 20m3。 值得注意的是影响植物细胞培养物的生物量增长和次生代谢产物积累的因素是错综复 杂的,往往一个因素的调整会影响到其他因素的变化,所以,需要在培养过程中不断加以调 整,同时,由于不同的植物有机体有自身的特殊性。因此,对于一种植物或一种次生代谢物 适合的培养条件,不一定对其他的细胞或次生代谢作用适合