细胞培养法生产植物色素的研究

细胞培养法生产植物色素的研究 李浩明 高 蓝 青岛大学天然 色素研究所 青岛 , 细胞培养技术用于植物次生代谢产物 的 生产已经有 了许多深人的研究 , 尤其是在珍 贵药物 、 香料 、 色素及其它化工原料方面 , 从 细胞培养物提取要 比栽培原料植物有许多优 点 。 首先 , 在细胞培养 中能够控制 最佳 的 生产条件 , 排除农业生产 中诸多不稳定 的 因 素 , 如气候变化 , 土地条件等 其次 , 培 养物 为无菌 、 无虫的纯净 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 , 目的产物产 品 质 量高 另外 , 任何要求特殊环境 的珍 贵植 物 如热带植物 、 高 山植物 、 阴生植物 等 均 可 在培养条件下扩大增殖培养物 , 并产生其特 殊的代谢产物 。 细胞生长的 自动控制和代谢 过程的合理调节能减少生产费用 , 提高生产 力 。 近年来 , 这一技术得到飞速 发展 , 如洋 地黄 、 生物碱和人参等有效成分 的生产 。 尽 管如此 , 真正具有商业价值的应用 实例还是 非 常有 限 的 , 原 因 主要 有 以下 几个方面 植物细胞在悬浮培养 中生长缓 慢 , 因此 生产周期长 , 代谢产物 浓度低 许多代谢 产 物不 能 分 泌 到 细 胞 外 , 难 以 连 续 生产 许多代谢产物在水 中的溶解度 很 低 , 不 易从培养基中回收 植物细胞不稳定 , 大 规模培养困难 。 本文就近年来国内外利用细 胞培养技术生产植物色素以及在解决上述问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 方面取得的成果作一介绍 。 等 使 用 几 种 培 养 容 器 生物反应器 培养胡萝 卜细胞 , 以期达到提 高培养细胞密度 的 目的 , 在他们 的研究 中 , 采用气升式柱 , 细胞密度可 达到 , 细胞阿 培养基 , 同时发现培养胡萝 卜细胞 产 刀一 胡 萝 卜素 的 量 在 对 数 期 比 静 止 期 高 。 胡萝 卜细胞在气升式柱中连续培养能使 其保持在对数期 , 这对 刀一 胡萝 卜素 的 生 产是有利的 。 另外 , 他们还研究了半连续培 养 中培养基 的更换率与 刀一 胡萝 卜素产量 之间的关系以及溶解氧 洲〕 对细胞生 长 与 刀一 胡萝 卜素产量 的影 响 。 细 胞取 自胡 萝 卜 厄 ‘ 〕 根 , 于 , 一 培 养 基 、 , 、 刃 光照旋转搅拌培养保存 , 后转到 升气升柱生物反应器 。 半连续培养保持细胞 生 · 长 在 对 数 后 期 , 细 胞 密 度 约 为 晚 』阿 , 每天从反应器 中取 出 的 细胞培养物 , 并加人同样量的新鲜培养基以 保持细胞在对数期 , 经 天 升气升柱培 养 , 得细胞 鲜重 , 方一 胡萝 卜素 拜 雌 这 比分批培养高 倍 同时 发 现 , 溶 解 氧 增加 , 比 生 长 速 率 增 加 , 刀一 胡萝 卜素产量下 降 时 比 生长速率达到最大值 , 为 曰 一 ’ , 一 胡萝 卜素 产 量 为 〕 , 比生长速率为 一 ’, 刀一 胡萝 卜素产量 为 雌 。 等 研 究 了 氧 气 供 应 和 光 照 对 紫苏 此 一 此 悬 浮 培养细胞产花青素的影 响 。 作者在通气 、 搅拌的 生物反应器 中进行了这一 问题 的研究 , 发现在无光照 、 容量 氧传递 系 数 小于 一 ’时 , 花青素产量从未超 过 , 当容 量 氧 传 递 系 数 达 到 巧 一 ’ 时 , 花青素产量 可达到 。 当通 气 速 率为 时 , 花青 素的积累量 比通 气 速率为 和 时都高 。 光 照 在 低 时 如 一 ’ 能有效地增加花青素的 积累 但 当 值高时 , 光照会引起花青素 产 量 下 降 。 日本 三 荣 化 学 株 式 会 社 的 等 对紫苏细胞培养生产紫苏色素 进行较大规模细胞培养的研究回 , 他们将紫苏 细 胞于 含有 一狱 、 一吧 、 蔗糖 的 比伍 谕 培养 基 中 培养 , 生 物 反 应器体积为 , 光照 , 培养 天 , 花青素含量是起初 时 的 倍 , 经 分 析 , 色 素 主 要 成 分 为 ” 和 , 与栽培植物色素 相似 。 紫草素衍生物是一类蔡醒类色素 , 通常 来源于紫草 面 的根 , 可用作 药物 、 食品着色剂和化妆品着色剂等 , 由于 不同用途对天然色素需求的增加 , 原材料 日 益贫乏 , 而且不易种植 。 为克服 这一 困难 、 已有不少研究者试验了通过细胞培养来生产 紫草素的研究【一 刀, 等研 究 了增强培养细胞对紫草素透性 的方法 , 他们 发现在培养基中加 吐温 , 丙二醇 能增强细胞膜透性而不影响细胞活性 , 色素 产量分别达到 和 色 素 干培养物 , 分别为未处理细胞色素产量的 倍和 倍 。 这是培养 天 的情 况 , 并 未 达到最大产量 , 培养 天后 , 色素产量 明 显增加 , 而且 , 如结合原位提取 , 色素得率 还可提 高三倍 。 等 详细 研究 了固定化细胞和原位提取对紫草素产生 的影 响网 。 在 固定化细胞系统 中 , 目的 产 物 能从固定化细胞释放到培养基 , 所以能从生 物反应器 中移去而保 留细胞 , 这对生长缓慢 的植物培养细胞来说就显得特别重要 。 与此 同时 , 象紫草素这类次生代谢产物 , 即使是 分泌到细胞外 , 但 因其在水 中溶解 度很低 , 也不能有效地从培养基中回收 , 为了商业利 用固定化细胞 , 水不溶的产物可在不干扰细 胞代谢活性的前提下 , 通过原位吸附或溶剂 提取将其从反应体系 中移去 。 原位吸附或提 取可通过在培养物 中加人对疏水性植物产物 具有较高吸附容量的疏水化学品 液体或固 体 。 为试验原位提取 , 他们在 伍刀 培 养基中分别加人不同量 、 、 的 正 己烷 , 细胞在其 中培养 天后 , 大部分 紫草素 溶人 己烷层 , 紫草素的产生 速率 在前 六 天 很 快 , 最 终 紫 草 素 的 浓 度 仓 正 己烷时 是无己烷时的 倍 悬 浮培养 。 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 是细胞 固定化 与 己烷原位提 取对紫草素产量的影响 。 表 细胞固定化与己烷原位提取对紫草素产量的影响 操作 方法 培养 时间 “ 培养物 浓度 产量 尸 · 咫 卜 只尸 名 ,, 八‘卜,一,乙‘舌呼勺‘,乙,﹄悬浮培养 紫草素 浓 度 用 固定化 姗 注 、 最大紫草素浓度时间 、 基于培养基休积 幻 等将紫草细胞固定在海 藻酸钙上 , 并在培养中用 十六烷 烃原 位 提 取 , 紫草色素产量 为 堪 , 是 悬浮 培养 的 倍 ‘明 。 而 等探讨了无光照时愈伤组织 中花青素的产生情况 , 通常花青素的合成 不管是植株还是培养细胞 都因光照而加 强 。 作 者研 究 了 在 持 续 黑 暗 的 情 况 下 , 肠 培养细胞产生花青 素类色素的可能性 , 发现能产 生这类色素 。 象这种光依赖次生代谢产物的植物细胞培养 可用作研究光在代谢 中的调节作用 的材料 另一方面 , 从应用角度看 , 特别是通过细胞 培养大规模生产代谢产物 , 暗培养是很有利 的 , 它可使设备简化 , 并降低生产成本 。 另 外葡萄悬浮培养细胞 , 胡萝 卜培养细胞 一 阎 , 及 血 愈伤组织阴 都能在 无光照的情况下产生花青素 。 在黑暗中静止 培 养 葡 萄 愈 伤 组 织 , 可 得 花青素厄鲜愈伤组织问 。 细胞培养用于植物色素生产的研究还在 许多其他的植物中进行过 , 如 州 五 培养细胞生产 蓝 色 的 颐 而 色 素 ,刀 , 美 洲 商 陆 姗 、 红甜菜 ℃扭 培养细胞产甜 菜花青素 、 甜菜黄素 一 ’囚 、 草霉 产花青素闺 等 , 这里就不 一一列 举 。 细胞培养技术用于植物色素的研制涉及 的产物范 围很广 , 包括 刀一 胡 萝 卜素 、 花 青素 、 蔡醒类色素 、 甜菜碱等 。 我国对细胞 培养紫草进行 了一些研究 , 但 目前都处在 试 验阶段 , 尚无商业价值 。 随着研究的深人及 生物工艺技术的进步 , 预计在不远 的将来 , 细胞培养技术必将用于植物色素的工业化生 产而造福于人类 。 参考文献 【 葛扣麟 , 生物工程若干重要 领域及 发展 对策 , 湖南科 技 出版社 , 长沙 , , 一 【 , 甩 , 恕 一 · 比爪 伪证 , 哭迫 , 一 五 , , , 叩 一 , 卯 ’ , 压 一 , , 」 【习 幻 , 一 , 【司 正 , 一 , 哭旧 【刀 , , , 句 , 一 , 巫从 〕 【 , , 的 一 址爪 心证 , 卯 , 一 【 〔士以 , , 卯 , 一 【 幻 , , 助 『 燮 】, , 一 【 』 , 。 , 明 山 , 一 , 【 丫川 似 颤 〔加 , 卯 一 印 , , 司 , 汉 【 祖 , , 【习 长川甘山 , 动 , 口记 , , , 【司 双 , 邓 司 , 【刀 , 跳坛 火 叽 印一 , 卯 〔 』 , , 以 一 仔 仁, 卯 , 一 〔 “ 巧 , 明 上 地 一 卯 【 , 卯 , , , 新型低热量甜味剂 —安赛蜜 一 糖 汪文陆 陈子昂 李韶雄 广 东省食品工业研究所 广州 , 一 、 安赛蜜 一 糖 的发展史 年 , 德国的 博士在进 行一项基础研究 , 合成 寻找新 的化合物 时 , 无意 中发现一种特别甜的东西 , 这就是后来 用 作食品添加 剂 的安 赛 蜜 , 简 称 一 糖 骂川几 一 。 一 糖是以 乙酞 乙 酞化合物为原料所 形成的六元 环化合 物 , 经氢氧化钾碳酸钾 成盐而得 。 自 一 糖被发现以来 , 经过了 近 年的毒理学试验和严格 的审查 , 证明 该物质对人体安全无害 , 是一种理想的食用 甜味剂 。