植物细胞代谢产物制备

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1、第9章植物细胞代谢产物制备Preparationof Plant CellMetabolites tes植物中含有数量极为可观的次生代谢物质质n据保守的估计，目前已发现的植物天然代谢物已超过超过2万种，而且还在以每年新发现发现1600种的速度递增。n我们祖先在与疾病的抗争中已各积累了丰富的利用植物中的生物活性物质治病强身强身的经验。李时珍（1953）编纂的巨著《本草纲目纲目》中所开列的1892种药物绝大多数是植物。n目前仍约25%的法定药品来自植物物。然而植物生长缦慢，自然灾害频繁。即使是大规模人工栽培仍然不能从根本上满足人类对经济植物日益增长的需求求。n早在1956

2、年，Routier和和Nickell就提出工业化培养植物细胞以提取其天然产物的大胆设想。nReinhard等（1968））首先将这种设想转变成现实，生产出了哈尔碱(harmine ne)。紧接着Kaul等（1969）、Furrya等(1972)和Teuscher等（1973）分别培养植物细胞获取了其中的薯蓣薯蓣(yu山药）皂苷、人参皂角苷和维斯纳精（visnagin n）。现在一些发达国家已集中相当数量的人力、财力潜心开拓这个经济潜力十分巨大的生产领域。目前世界最大批量工业化培养细胞胞（烟草细胞）已达2万升（（20吨）。我国在“八五”、“九五”和“863计划””中连续

3、拨款资助工业化培养红豆杉细胞生产抗肿瘤药物紫杉醇杉醇的研究，目前已达到60mg/L的世界先进水平平。植物细胞培养技术植物细胞培养技术n植物组织培养：指从植物体中取出组织指从植物体中取出组织、器官，然后模拟机体的生理条件，，在体外进行培养，使之生存，形成组织或长成植株的技术过程形成组织或长成植株的技术过程。n植物细胞培养：指从外植体获得植物细胞指从外植体获得植物细胞，然后在一定的条件下进行培养，，以获得大量所需的植物细胞或各种产物的技术过程。。其基本理论和基本技术与植物组织培养大同小异。主要的不同点在于植物细胞培养的对象是各种形式的植物细胞细胞，其主要目的是获得各种植物

4、细胞和所需的各种代谢产物。植物细胞培养n产物：二次代谢产物n很多药物的来源源n何种compounds ds适合由植物细胞培养养来生产：a.微生物无法生产b.有机合成复杂悬浮液中培养养植物细胞培养产物的特点1、提高产率；2、缩短周期；3、易于管理，减轻劳动强度；4、提高产品质量。植物细胞培养基植物细胞培养基（1）P76组织培养n植物细胞培养基通常包括无机盐植物细胞培养基通常包括无机盐、碳源、维生素、生长调节素和有机添加剂等长调节素和有机添加剂等。n无机盐类n微量元素：包括碘、硼、、锰、锌、钼、铜、钴、铁等。n碳源和能源n维生素植物细胞的生长都需要硫胺素植物细胞的生长都需

5、要硫胺素。可在植物细胞培养基中加入烟酸物细胞培养基中加入烟酸、吡哆醇、泛酸、生物素和叶酸等。原生质体培养通常需要大多数必需维生素。植物细胞培养基植物细胞培养基（2）n植物生长激素大多数植物细胞培养基中都含有天然的或合成的植物生长激素然的或合成的植物生长激素。生长激素包括了植物生长素、细胞激动素、赤霉素和脱落酸等四大类赤霉素和脱落酸等四大类。n有机氮源通常采用的有机氮源有蛋白质水解物、谷氨酰胺或氨基酸混合物等谷氨酰胺或氨基酸混合物等。n有机酸加入丙酮酸加入丙酮酸，或者柠檬酸、苹果酸和琥珀酸等三羟酸循环的中间产物琥珀酸等三羟酸循环的中间产物，能够保证植物细胞在以铵盐作为单

6、一氮源的培养基上生长在以铵盐作为单一氮源的培养基上生长。除此之外，这些有机酸还能提高低密度接种的细胞和原生质体的生长。n复合物质在植物细胞的培养过程中在植物细胞的培养过程中，酵母抽提液、麦芽抽提液、椰子汁和水果汁等复合物质通常可以作为细胞的生长剂可以作为细胞的生长剂。植物细胞培养内容包括两方面方面：悬浮培养促进细胞生长和生物合成单细胞培养促进细胞生长和形成完整植株q获得单细胞的方法q悬浮培养q单细胞培养养一、单细胞的分离离q由完整的植物器官分离单细胞q由培养组织中分离单细胞1、由完整的植物器官分离单细胞叶片是分离单细胞的最好材料机械法酶解法法11、机械法第一种方法：用

7、刀片刮叶片研究者和时间：Ball&Joshi (1965)、Noggle (1967)、Joshi &Ball(1968)研究材料：花生成熟叶片撕去下表皮具体方法露出叶肉细胞用解剖刀刮下细胞第二种方法：叶片研碎研碎、离心加研磨介质研碎成粉过滤、离心只有薄壁组织排列松散松散，细胞间结触点很少时用机械法分离叶肉细胞才能取得得成功。12、酶解法Takebe等（1968）最早报道道：用果胶酶处理可以分离大量的叶肉细胞加果胶酶过滤、离心13、机械法和酶解法比较1.细胞不受到酶的伤害；2.不用质壁分离；机械法3.细胞产量低；4.细胞易破破。1.细胞受到酶的伤害；