全 文 ：不同培养条件对草麻黄愈伤组织麻黄碱含量的影响
张红梅1，王明艳1，蔡宝宏2，信佳言3 (1．河北联合大学生命科学学院，河北唐山 063000;2．唐山市第一中学生物教研室，河北唐
山 063000;3．河北联合大学基础医学院，河北唐山 063000)
摘要 ［目的］探寻适宜草麻黄愈伤组织麻黄碱生成的最佳培养条件。［方法］采用乙醚抽提法提取麻黄碱，用紫外分光光度计测定麻
黄碱含量，分别试验水解酪蛋白浓度、基本培养基、取材时间、摇床转速对麻黄碱含量的影响。［结果］适宜草麻黄愈伤组织麻黄碱生成
的条件为以 MS为基本培养基，以继代培养 25 d的愈伤组织为材料，添加 300． 0 mg /L的水解酪蛋白，在转速 110 r /min的摇床上悬浮培
养。［结论］该研究为麻黄碱的植物细胞体外工厂化生产奠定了基础。
关键词 草麻黄;悬浮培养;麻黄碱;愈伤组织
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)05 －02640 －01
Effects of Different Culture Conditions on Callus Ephedrine Production in Ephedrae sinica Stapf
ZHANG Hong-mei et al (College of Life Science，Hebei United University，Tangshan，Hebei 063000)
Abstract ［Objective］To explore the optimal culture conditions for producing ephedrine from Ephedrae sinica Stapf callus．［Method］Ephedrine
was extracted with petroleum ether，its content was determined by using ultraviolet spectrophotometer，the effects of casein hydrolysate concentra-
tion，basic medium，sampling time and shaker speed on ephedrine content were experimentally studied．［Result］The best conditions for producing
ephedrine from E． sinica Stapf callus were MS basal culture medium，300． 0 mg /L casein hydrolysate，callus generation of 25 days，culture rotating
speed of 110 r /min．［Conclusion］The study laid foundation for the industrialized production of ephedrine．
Key words Ephedrae sinica Stapf;Suspension culture;Ephedrine;Callus
基金项目 唐山市“草麻黄体外培养高产药用成分的研究”课题(0913-
0202A-3-1)。
作者简介 张红梅(1977 － ) ，女，河北唐山人，讲师，硕士，从事植物基
因工程与分子生物学研究，E-mail:zhangxiaomei77@ yahoo．
com． cn。
收稿日期 2011-11-17
麻黄(Herba Ephedrae)为传统中药材，其性温、味辛、微
苦，具发汗解表、宣肺平喘、利水消肿的功效［1］。目前，麻黄
碱的人工合成工艺已成熟，但从植物中提取麻黄碱具有成本
低、副作用小等优点，因而人们更倾向于从植物体中提取麻
黄碱。目前人们常采集野生麻黄以获取麻黄碱，当采集量超
过麻黄自然资源的再生能力时，会导致麻黄物种濒危甚至灭
绝。为解决药用植物产量少，而需求多的矛盾，笔者以草麻
黄愈伤组织为研究对象，在不同的悬浮培养条件下，测定麻
黄碱的含量，以期得到体外培养高产麻黄碱的悬浮培养体
系，旨在对麻黄碱的生物合成进行体外控制，为麻黄碱的植
物细胞体外工厂化生产奠定基础。
1 材料与方法
1． 1 材料 以继代培养的草麻黄愈伤组织为试验原料。
1． 2 方法 愈伤组织接种量(干重)均为 0． 1 g，悬浮培养
25 d后测定悬浮培养物中的麻黄碱含量。愈伤组织诱导及
继代培养方法，参照文献［2 － 3］。每个处理测定 4 次，取 4
次的平均值。
1． 2． 1 试验设计。
1． 2． 1． 1 水解酪蛋白(CH)对麻黄碱含量的影响。将继代
培养 25 d的愈伤组织，于 MS + 2，4-D 2． 0 mg /L + 6-BA 1． 5
mg /L培养基中进行悬浮培养，摇床转速 110 r /min，分别试验
100． 0、150． 0、200． 0、250． 0、300． 0、350． 0 mg /L CH对麻黄碱
含量的影响。
1． 2． 1． 2 基本培养基对麻黄碱含量的影响。将继代培养 25
d的愈伤组织，分别于 MS、White、B5、N6 4种基本培养基中进
行悬浮培养。培养基激素组合均为 2，4-D 2． 0 mg /L + 6-BA
1． 5 mg /L，CH浓度为 300． 0 mg /L，摇床转速 110 r /min，试验
不同基本培养基对麻黄碱含量的影响。
1． 2． 1． 3 愈伤组织种龄对麻黄碱含量的影响。分别取继代
培养 5、7、10、15、20、25、30 d的愈伤组织，于 MS + 2，4-D 2． 0
mg /L +6-BA 1． 5 mg /L + CH 300． 0 mg /L的培养基中进行悬
浮培养，摇床转速 110 r /min，试验不同种龄的愈伤组织对麻
黄碱含量的影响。
1． 2． 1． 4 摇床转速对麻黄碱含量的影响。将继代培养 25 d
的愈伤组织，于MS +2，4-D 2． 0 mg /L + 6-BA 1． 5 mg /L + CH
300． 0 mg /L培养基中进行悬浮培养，分别试验 30、50、50、70、
90、110、130、150 r /min的摇床转速对麻黄碱含量的影响。
1． 2． 2 麻黄碱的提取及测定方法。采用乙醚抽提法提取麻
黄碱［4］;采用紫外分光光度计测定麻黄碱含量［4］。
2 结果与分析
2． 1 CH对麻黄碱含量的影响 由表 1可知，在一定的培养
条件下，当 CH浓度为 100． 0 ～ 300． 0 mg /L时，随着 CH浓度
的增加，愈伤组织增殖量和悬浮培养物中麻黄碱的含量也有
所增加。其中，当 CH浓度为 300． 0 mg /L时，悬浮物中的麻
黄碱含量最高;继续增加 CH的浓度，麻黄碱含量有所降低。
表 1 水解酪蛋白(CH)对麻黄碱含量的影响
CH浓度 / /mg /L
愈伤组织增殖量
(平均干重)∥g
悬浮物麻黄碱
含量∥mg /(g·FW)
100． 0 0． 29 0． 112
150． 0 0． 34 0． 117
200． 0 0． 64 0． 121
250． 0 0． 67 0． 128
300． 0 0． 80 0． 163
350． 0 0． 76 0． 146
(下转第 2653页)
责任编辑 金苹 责任校对 况玲玲安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(5):2640，2653
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.05.207
作用。
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
1170．
(上接第 2640页)
2． 2 基本培养基对麻黄碱含量的影响 由表 2 可知，在其
他条件一致的情况下，MS 基本培养基较适宜草麻黄愈伤组
织的增殖，且悬浮培养物中的麻黄碱含量最高，为 0． 163
mg /(g·FW) ;其次为 N6培养基培养的悬浮物，其麻黄碱含
量为 0． 046 mg /(g·FW)。
表 2 基本培养基对麻黄碱含量的影响
基本培养基
愈伤组织增殖量
(平均干重)∥g
麻黄碱含量
mg /(g·FW)
MS 0． 76 0． 163
White 0． 30 0． 045
B5 0． 06 0． 038
N6 0． 03 0． 046
2． 3 愈伤组织种龄对麻黄碱含量的影响 由表 3 可知，所
取愈伤组织种龄为 5 ～25 d时，随着种龄的增大，悬浮培养后
的愈伤组织增殖量逐渐增加，麻黄碱含量也相应增加。其
中，以继代培养 25 d的愈伤组织为材料的悬浮物中的麻黄碱
含量最高。当愈伤组织种龄为 30 d 时，愈伤组织增殖量降
低，麻黄碱含量也有所下降。
表 3 愈伤组织种龄对麻黄碱含量的影响
种龄∥d
愈伤组织增殖量
(平均干重)∥g
麻黄碱含量
mg /(g·FW)
5 0． 57 0． 037
7 0． 56 0． 043
10 0． 60 0． 067
15 0． 67 0． 101
20 0． 74 0． 134
25 0． 80 0． 163
30 0． 76 0． 147
2． 4 摇床转速对麻黄碱含量的影响 由表 4 可知，摇床转
速对愈伤组织的增殖量、麻黄碱含量有一定影响。当转速为
30 ～110 r /min时，随着转速的增加，愈伤组织增殖量、麻黄碱
含量也逐渐增加。其中，以转速为 110 r /min的悬浮物中的
麻黄碱含量最高。当转速超过 110 r /min后，愈伤组织增殖
量、麻黄碱含量开始下降，其中的原因还有待进一步研究。
3 结论与讨论
该研究得出，适宜草麻黄愈伤组织麻黄碱生成的条件为
以 MS为基本培养基，以继代培养 25 d的愈伤组织为材料，
表 4 摇床转速对麻黄碱含量的影响
转速∥r /min
愈伤组织增殖量
(平均干重)∥g
麻黄碱含量
mg /(g·FW)
30 0． 48 0． 136
50 0． 50 0． 141
70 0． 56 0． 147
90 0． 64 0． 156
110 0． 80 0． 163
130 0． 63 0． 148
150 0． 58 0． 145
添加 300． 0 mg /L的 CH，在转速 110 r /min的摇床上悬浮培
养。CH的加入有利于麻黄碱的生成，但添加的浓度不宜太
高，浓度过高反而不利于愈伤组织增殖及麻黄碱的产生。张
建瑛对胡桃楸胚性愈伤组织的诱导研究发现，700． 0 mg / L
的 CH有利于愈伤组织的诱导［5］，表明 CH作为有机氮源在
一定程度上有利于麻黄碱的生成。愈伤组织悬浮培养过程
中，不同的基本培养基由于所含营养成分不同，影响愈伤组
织的生长，继而间接影响药用成分的合成;愈伤组织种龄、摇
床转速对麻黄碱的生成也有一定影响。
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