甘草细胞放大培养调控研究

论文摘要

甘草被称为“国老”,在中医中常有“十方九草”之说,具有补脾益气、清热解毒、止咳化痰、缓急止痛、调和诸药之功效。解决甘草资源短缺的最有效方法之一是通过细胞大规模培养的方式来生产有价值的活性物质。本文主要围绕提高甘草黄酮产量和细胞放大培养过程展开了初步的研究,取得了以下成果:（1）研究了培养条件对甘草细胞生长和黄酮合成的影响。确定了摇瓶转速为120 rpm,通过向培养基中添加一定浓度的二甲基亚砜、甘露醇、Tween-20和条件培养基,可以提高甘草黄酮的产量。并研究在培养过程中保持pH为5.1左右,可以有效提高甘草黄酮产量。（2）研究了在甘草培养基中加入茉莉酸甲酯和二氢茉莉酮酸甲酯对甘草细胞生长和黄酮合成的影响。结果表明,分别在第5天和第10天加入100μmol/L二氢茉莉酮酸甲酯和茉莉酸甲酯能够使甘草黄酮的产量达到最大,为108.5 mg/L和109.2 mg/L,分别为对照组的1.43和1.45倍。并研究了复合诱导子和前体对甘草细胞生长和黄酮合成的影响,发现均能提高甘草黄酮的产量,其中以苯丙氨酸+茉莉酸甲酯组合刺激最为有效,达到125 mg/L。（3）研究了甘草细胞在250 ml摇瓶,2L摇瓶和10L发酵罐中的生长和黄酮合成情况,并对甘草细胞在10L发酵罐中的代谢动力学进行初步研究。随着培养体积的扩大,细胞的最大生物量、黄酮产量以及最大比生长速率都在不同程度的下降。（4）研究了2,4-D对甘草细胞生长和黄酮合成的影响影响,并用IBA作为替代物,得到了很好的结果,使黄酮产量提高了30%,为以后工业化的生产减少了去毒的步骤。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 甘草的主要化学成分及其药理作用
• 1.2 甘草资源现状及存在问题
• 1.3 细胞培养生产次生代谢产物
• 1.4 提高植物细胞培养生产次生代谢物产量的方法
• 1.5 植物细胞在反应器中研究的现状
• 1.6 本文的目的意义及主要研究内容
• 2 培养条件对甘草细胞合成甘草黄酮的调控
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.3 讨论
• 2.4 本章小结
• 3 前体和诱导子对甘草细胞生长和黄酮合成的影响
• 3.1 材料和方法
• 3.2 结果与分析
• 3.3 讨论
• 3.4 本章小结
• 4 甘草细胞悬浮培养放大过程中细胞生长和黄酮合成动力学的研究
• 4.1 材料和方法
• 4.2 结果与分析
• 4.3 讨论
• 4.4 本章小结
• 5 2,4 氯化苯氧乙酸对甘草细胞生长及黄酮合成的影响
• 5.1 材料和方法
• 5.2 结果与分析
• 5.3 讨论
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 本文创新之处
• 6.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间发表论文