全 文 ：供氧速率对人参细胞生长的影响
中国药科大学植物组织培养研究室 (南京 1 2 0 03 8 )丁家宜 .蔡 军赵索德“ 郭小鸡 .
摘共 采用排气法测定 KL。 。值 , 结果表明 , 供氧速率影响人参细胞的生长 , 其K L 。 . 值最适范围
为 18 ~ 2 7 / h 。
关越词 人参 细胞培养 供氧速率 K L砂值
以植物组织和细胞培养方法进行植物药的生产研究 , 是 目前植物组织培养应用研究 的一
个重要课题 , 对缓解药用植物资源匾乏意义重大 。
人参细胞液体培养过程受许多因素影响 , 如培养基 、 温度 、 p H 、 供氧速率等 。 其中 , 培
养基 、 温度和 p H易于控制 , 而供氧速率却不易控制 。 细胞在液体培养基中吸收溶 解 氧 , 因
此 , 培养基的供氧速率成为影响细胞增殖及次生代谢产物生产的主要因素。 供氧速率以氧气
传质系数 K L 。 。表示 , K L a 。值越大 、 其供氧速率越大 。 K L a ·随通入气体的氧浓度 、 通气量 、 搅
拌情况而变化 , 通过对这些条件的调节 , 而获得最适的K L 。 。值 。
国际上现有的人参细胞培养反应器规模最大的为 Z 0 0 0 L cl 〕 , 国内前几年一直停 留在 l o L
以下实验室反应器的水平上 , 其主要原因是植物细胞培养反应器有特殊的要求。 供氧速率为
所有生物反应器设计的重要参数之一 。 在一般微生物反应器中 , 传质系数K L 。 。值越大越有利
于微生物生长 。 而植 物细胞培养要求反应器的 K L a 。值在一个较窄的范围内 , 太小供氧不足 ,
太大对生长也不利〔“ , ” 〕 。 因此 , 如何使反应器的传质系数 K L a 。易于控制以适合植 物细 胞 生
长 , 是植物组织和细胞培养反应器设计中必须考万勘勺一个重要方面 , 目前国内在这方面研究
尚未见报道 。 本文通过研究人参细胞液体培养中供氧速率对细胞生长的影响 , 为其反应器的
设计提供理论依据 , 并为人参细胞培养的大规模工业化生产打下基础 。
1 材料
人参细胞株 : 78 6一 2
培养基 : M S + I B A Z . o 3 m g / L 、 I A A I . 7 s m g / L 、 K T o . l m g / L
2 方法
2
.
1 人参细胞接种在三角瓶中 , 置摇床上培养。 在同一培养基 、 温度 、 p H 、 细胞类型和接
种量条件下 , 只改变培养基体积和摇床转速 。 在 s o o m l三角瓶中分别加 50 、 1 0 0 、 1 50 和 Z o o m l
培养基 、 摇床转速为 8 。~ 12 5 r/ m in , 培养时间为 20 d 。 在相同条件下 , 每次培养 15 瓶 , 最后
称重 , 求平均值 。
2
.
2 K aL
` 值测定采用排气法 , 以装有氧传感器的三角瓶测定溶存氧气浓度的 变化 。 首先在
有一定量培养液的三 角瓶中充氮气 , 直到氧传感器置换至零 , 然后取下充氮 管 , 并 启 动 摇
床 , 培养条件与 2 . 1相同 。 记录仪记下溶存氧气浓度及时间 。 根据时 间 ( t) 与 溶 存 氧 气浓
度 ( D O ) 的相关性 , 得出 K L a 。值 , K L 。 。 二 D O / t · ( l/ h ) , 并在 不同条 件下求 出 一系列
K L
。 。值 。
3 结果和讨论
* A d d r e s s : D i n g J i a y i
,
D e P a r r m e n t
o f P l a n t T i s s u e C u l t u r e
,
C h i n a P h a r m a e e u t i e a l U n i v e r s i
·
t y
,
N a
n
j i
n g
* 南京化工学院化学工程研究所
《 中草药 》 1 9 9 4年第 25 卷第 1期
3
.
1人参细胞液体培养中 , 供氧速率以K L 。 ·值表示 。 K L : ·值越高 , 其供氧速率越大 。 K aL .
受很多因素影响 , 其中摇床转速为主要的影响因素 。 通常转速越高 , K L 。 。值越 大 , 如 图 1所
示 , 转速 与 K L 。 . 相关为负指数函数 , 指数约为 3 。
培养液的体积也为影响 K L 。 ·值的重要因素 , 如图 2所示 。
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.
叮
转速 (r /m in )
1肠 15 0
体积 (而 )
1 1 摇床转速对供饭速率的形晌
三 角瓶封 口对K L 。 · 值也有影响。 实验表明 ,
圈 2 培养基体积对供抓速率的影晌
当 K L : ·值小于 4 5 / h时其影响可 以忽 略不计
K L
。 ·值大于 4 5 / h时必须考虑其影响。
3
.
2 在同一培养基 、 温度 、 p H 、 细胞类型和接种量 , 不同培养基体积和摇床转速条件下比
较人参细胞培养过程 , 意味着只改变其供氧速率 。
实验结果如表 1 、 2所示 , 过高或过低的
转速及过大或过小的培养液体积都会影响人
ǎ冠。畏啊巴琳州参细胞生长 。
人参细胞培养过程中 , 生长量与 K L 。 ·值
相关性接近抛物线函数 , 如图 3所 示 , 可 以
找出最高产量区 。 实验表明 , 人参细胞培养
的K L : ·值最适范围为 15一 2 7 / h 。
根据三角瓶的实验结果 , 还在 20 L 气升
式反应器中实验 , 供氧速率控制在 K L 。 ·值 18
~ 2 7 / h 之间 , 取得了相似结果 。
裹 1 培养墓休积对人参细胞生长影晌
传质系数 ( b’
图 3 供权速率对人参细胞生长 , 的影晌
表 2 摇床转速对人参细胞生长影晌
培养基体积
( m l )
1 0 0 15 0 2 0 0
摇床转速
( r /m i n )
8 0 9 5 1 1 0 1 2 5
接种量
( g / 10 0m l )
生长量
( 9
.
F
。
生长串
Lg
o
F
。
W l l 0 0m l )
2 6
。 0 0 3 5
。
7 0 3 5
。
6 3 2 9
。
9 4
接种最
( g / 10 0m l )
生长 量
( g
一
F
.
W / z o o m l )
生长率
( g
一
F
。
W / d
一
L )
3 0
。
10 3 5
。
6 3 3 6
。
5 0 2 5
一
1 5
W / d
.
L )
1 0
。
5 0 巧 。 3 5 1 5。 3 1 12。 4 7 1 2。 0 0 1 5。 3 1 1 6。 1 3 1 0。 3 5
( 下转第 50 页 )
月见草油对肾功能的影响 — 附8例临床观察
河南新县人民医院 (峨 e 5 5 5 0)久,1崇智
多不饱和脂肪酸 ( P U F A ) , 对非 免 疫 机 制 伴有不同程度的以高脂血症为特征的脂代谢紊乱 。
调节的慢性肾衰 ( C R F ) 的作用 , 已引起 很 多学 从 19 8 9年至今 , 一共收治 21 例患者 , 其中资料保存
者的注意 。 增加动物饲料中亚油酸成分 , 可使慢性 完整的 8 例 。 (其余的多为农村病人 , 缺乏完整的
肾衰动物肾小球滤过率增加 , 血肌醉 ( S c r ) 水平 随访资料 ) 对这 21 位患者 , 除原发病的治疗外 , 其
下降 , 也有人认为 P U F A 可影 响 C R F 病 程 的 进 高脂血症所用降脂药物为月见草油丸 ( 武汉第四制
展 〔 1〕 。 药厂和长白山制药厂产品 ) , 对其氮质血症未加用
在临床工作中 , 我们遇到慢性肾炎 、 糖尿病 、 其它药物 。 经连续观察半年以上 , 其高脂血症部分
多囊肾 、 高血压肾小球动脉硬化所致的氮质血症 , 纠正 , 氮质血症不但没有恶化 , 且有好转 ( 表 ) 。
表 月见草油对肾功能的形晌
治 疗 前 ( m m ol / L ) 治 疗 后 ( m m ol / L )
例 性 年 基础病号 别 龄 B U N S e r C h T G B U N S e r C h T G
乡囊 ’肾 9 . 6 4 2 0 3 . 3 8 . 0 5 3 。 1 6 . 4 3 1 5 0 . 28 5 。 今6 1 . 9
高血压 8 . 5 7 2 0 3 。 3 8 . 0 8 2 。 2 1 6 . 0 7 8 8 . 4 6 。 2 t 2 。 0
高血压 9 . 4 6 2 1 2。 16 9 。 5 9 3 . 2 0 右. 6 1 5 9 。 1 2 6 。 7 3 2 。 0 3
高血压 10 . 35 2 2 1 7 . 5 2 。 4 9 7 。 1 4 1 5 9 。 12 6 。 1 8 2 。 0 7
塘尿病 1 1 . 7 2生7 . 5 3 9 . 0` 3 . 0 7 7 8 5 1 8 5 . 6 4 7 . 5 9 2 . 1 5
高血压 9 。 2牙 2 0 3。 3 2 7 . 6 9 2 . 4 0 6 . 78 1 3 2 .毛 6 。 5 0 1 ` 9 4
高血压 1 1。 7 2 2 3。 8 5 7 。 5 0 3 . 2 7 6 。 3 5 1 3 2 。 6 6 . 2 9 2 。 4 2
慢性肾炎 9 。 2 5 2 0 3。 3 2 7 。 6 7 2 . 8 7 6 . 7 8 1 4 1 . 4 4 6 . 4 0 2 。 3 3
ō了百心é厅tJ上自O凡b只ù6召ō通任内O勺ú匕男女12345678
讨论
近年来的研究证明 , 脂代谢异常 , 对肾小球动
脉硬化有重要作用 〔2 〕 ; 高脂血症往往会导 致 肾 功
能损害 , 而慢性肾功能衰竭均有不同程度的以 y 型
高脂血症为特征的脂代谢紊乱〔 3〕。 这 部分病人用亚
油酸类药物治疗后 ,其高脂血症得到部分纠正 , 氮质
血症亦相应得到改善。 说明亚油酸类药物对这类病
人的肾功能有良好的影响 。 亚油酸是降脂药 , 其改
善功能的作用机制尚待研究 。 可能与肾内前列腺素
( P G )
, 血栓素 ( T X ) 的变化有关 。 亚油酸作为
必须脂肪酸 , 在体内可以合成亚麻酸和花生 四烯酸 。
后者为前列腺素前体 , 通过环氧化酶作用 , 产生前
列腺素和血栓素 。而前者是血管扩张物质 , 并可抑制
血小板凝集 , 在肾内维持正常血流量起重要作用 。
国产月见草油含亚油酸 75 %刃左右 , 丫一亚 麻 酸
达 7 % ~ 9纬〔 4〕 。 本文用月见草油治疗的患 者 , 服
药 2 月后胆固醇水平降低 , 尿素氮及肌醉水平亦有
下降 。 为肾动脉硬化和慢性肾功能衰竭 的 早 期 防
治 , 提供了一条值得研究的新途径 。
参 考 文 献
华增祺 , 等 . 中华内科杂志 , 1 9 9 2 ( 3 1 ) : 7
K
a s i s k e B L
, e t a l
.
C i r e R
e s , 1 9 5 8 ( 6 2 )
:
3 6 7
毕增祺 , 等 . 中华内科杂志 , 1 9 9 1 ( 30 ) : 旧9
中国油脂植物编委会编 . 中国油 脂植物 . 北京 :
科学出版社 , 1 9 5了. 4 1 0
( r 9 9 2一 l一 12
.收稿 )
(上接第 36 页 )
参 考 文 献
U s h i y a m
a K
.
n I n t n t C o n g P l a n t T i s s u e
a n d C e l l C u l t u r e
.
A b
s t r a e t
。
M i
n n e s o t a ,
1 9 8 6
。
2 5 2
森 木 , 他 . 细胞生物学 杂志 , 19 8 , 1 0 ( 4 ) ,
1 7 9
T
a n a k a f l
。
B i o t e e h a n d B i o e n g i n
,
19 8 2
, 2 4
: 4 2 5
( 1 9 9 3
一 0 7一 1 7收稿 )
E f fc et s ofG
ru on d B e et l en oB l o od R h e ol og yof Ra t s
Z hu oh Cu n f n og
,
L a i M o n g
,
W a n g X i u h
u a , e t a l
E x t r a c t o f G r o u n d B e e t l e w a s f o u n d t o a f f e e t r a t r h o o l o g y
。
w h e n g i v e n o r a l l y t o r a t , f o r
1 0 e o n s e c u t i v e d a y s
,
i t l r e s u l t e d i n
, h o l e b l o o d s五 e a r v i s e o s i t y , R B C
t h e l o w e r i n g o f P a
e k e d e o r P u s e u l a r v o l u 位 e , h i g h a n d 1 0 ,
a g g r e g a t i o n a n d r i g i d i t y i n d i e e s a n d s e d i m e n t a t i o n r a t e
,
b u t t h e c o n s t a n t o f S R e q u a t i o n w a s r a i s e d a n d w i t h o u t e f f e e t o n P l a s m a v i s
e o s i t y a n d f i b r i
·
” o g e n e o n t e n t 。 T h e s e 了 e s o l r s s “ g g e s t e d t b a t t h e e f f e c t o f 逗r 。 。 n d t e e t l e e x t r a e t 15 b y , a y o f
i t : a e t i o n o n R B C
.
( 0 r i g l n a l a r t i e l e o n P a g e 2 8 )
M o r p h 0 lo g i c a l a n d H i s t o I0 g i e a l S t u d i e s o n F O l i u m a n d S t e m o f P
O f e n t` l l a
Y a n g B i n a n d Y
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M o r P h o l o g i e a l a n d h i s t o l o g i e a l c h a r a e t e r s o f t h e l e a v e s a n d s t e m s o f 6 s P e e i e s o f P o t e n t l
·
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a r e d i s c r i b
e d a n d e o m P a r e d f
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.
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·
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o f t r i e h o m e s o n l e a v e s a n d s t e m s , t h e s t o 血 a t a l i n d e x o f
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e s a n d t h e p a l i s a d e r a t i o p l a y i m p o r t a n t r o l . s i n t h o d i f f e r e n t i a t i o n a m
·
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( o r i g i n a l a r t i e l e o n P a g e 3 2 )
E f f e c t o f K
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,
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c e l l e u l t u r e o f G i n s e n g ( p “ ” a劣 夕`” s e 。 夕 ) w a s e o n d u e t e d u n d e r d i f f e r ` n t K L。 。 , w i t h o t h e r
c o n d i t i o n s k e p t e o n s t a n t
.
R e s u l t s s h o w e d t h a t t h e b e s t r a n g e o f K L
. “
f
o r G i n g s e n g c e l l e u l t “
·
r e w a s 18 ~ 2 7 h
一 1 .
( o
r i g i n a l a r t i e l e o n p a g e 3 5 )
S t u d y O n t h e C u l t u r a l P r a e t i e e O f N e w H y b r id Y u a n h u
X u Z h a o x i
,
L i A i l i a n
, a n d W
e i J i a n h e
S
o m e e u l t u r a l P r a e t i e e s o f a n e w h y b r i d y u a n h u w e r o r e p o r t e d
.
T h e p l a n t i n g d e n s i t y o f
t h e n e w v a r i e t y w a s : u s i n g s m a l l s e e d t u b e r s ( 2
.
8 9 / P
e r t u b
e r
)
,
5 0~ 7 5 t u b e
r s / m
.
f o r r e P r o d u
-
c t i o n P u r P o s e , 1 0 0 t u b e r s /垃 : f o r h i g h y i e l d 。 7 5 t u b o r s / m : w a s a s u i t a b l e d e n s i t y w h e n l a r g e
o r m i d d l e s e e d t u b e r s w a s u s e d
.
H i g h r e P r o d
u e t io n c o e f f i
e i e n t a n d y i e l d w e r e o b t
a i n e d w h e n
t h e p l a n t i n g d e p t h w a s z o e m
.
I t w a s n e e e s s a r y t o i r r i g a t e t h e h v b
r i d y u a n h u i n N
o r t h C h i n a
。
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o P t i n g t h e n e g a t i v e P r e s s u r e v a l u e o f 5
0 1 1 五u m i d o m e t e r a s t h e g u i d e o f b e g i n n i n g t o i r r i g ·
a t e a n d t o o b t a i n h i g h
r e P r o d u e t i o n c o e f f i
c i e n t a n d t o s a v e w a t e r
,
2 6
。
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a s t h e i n i t i a l p o i n t o f i
r r i g a t i o n
, e x e 。 。 d i n g 4 0 . 0 k P a l e d t o a s e r i o u s r e d u c t i o n o f y i e l d . T h e
d i f f o r e n e e o f y i e l d b e t w e c n r 七 I L ( r l ℃ l o r i r r i￡a t i e n a r d d r i p i r r i g a t i o n t r e a t tn ` n t w a s n o t o b ·
v i o u .
,
w h e n P l a n r i n g w i t h e o v e r i n g s t r a w i n l e v e l b
e d
。
( o
r i g i n l a r t i e l e o n P a g o 3 7 )
《 中草药 》 1 9 9 4年第 25 卷第 1期 , 乒5 .