全 文 ：盾叶薯菠培养细胞的生长及薯菠皂试元产生的变化规律
湖北省医药工业研究所 (武昌 5 3 0 0 6 1) 任建伟 .白 云 郭秋月
摘要 对悬浮培养的盾叶薯我细胞的生长及薯预皂贰元产生的动态变化进行了研究 , 比较了不同
培养基及激素浓度对愈伤组织生长及皂贰元含量的影响 , 为细胞连续培养及培养条件的选择提供
了科学的依根 。
关键词 盾叶薯预 组织培养 愈伤组织 生长速率 薯损皂武元
盾叶薯祯 D 艺。 : 。 o : ea iz 。娜 b e : 。 。 。沁是我国特有的药用植物 。 其根茎 俗称 黄姜 , 所含薯
琐皂贰元 ( 简称皂素 ) 是半合成街体激素药物的主要原 料之一 。 由于对皂素 的需 求 日 益增
加 , 国内外都在探索 利用植物组织 与细 胞 培养技术生产皂素的可能性 。 国外对三角叶薯锁的
研究报道较多〔 R o r e m J S , e t a l . J N a t P r o d , 1 9 5 5 , 4 5 ( 2 ) : 2 10〕。
有关盾叶薯祯愈伤组织的生长及其皂素产生的变化规律国内外未见到报 道 。 我 们在 愈
伤组织诱 导的基础上对此进行了研究 , 并 比较了不 同培养基及激素组合对愈伤组织的生长及
皂素含量的影响 , 为连续培养细胞和获取皂素 以及适宜培养条件的选择提供了科学的依据 。
1 材料与方法
1
.
1 愈伤组织的选择 : 从盾叶薯莎茎 、 叶诱导出的愈伤组织在每次继代培养时 ,均选择生长
较好 、 疏松的新鲜愈伤组织作为下 一步的继代材料 , 连续继代 4一 5代后 , 各愈伤组织基本均
匀一政并摆脱了母体影响 , 成为一个新的独立系统 , 以此作为实验材料进行以下试验 。
1
.
2 细袍 ;歇浮培养 : 来源于茎的愈伤组织接种在 M S附加 2 , 4一 D 1 . 0 ( m g / L , 以下同 ) 、 6-
B A 0
.
1的液体培养基中 , 10 m l三角瓶装 40 m l培养液 ( 下 同 ) , 摇床转速为 1 2 o r/ m i n , 每 7 d取
3~ 4瓶 , 收集 细胞测定细胞增长量和皂素含量 。
1
.
3 愈伤组织固体培养 : 选用茎 、 叶诱导出的愈伤 组织 , 分别接种在 M S和 6 , 7 一 V 并附加不
同激素浓度 的 6种 固体培养基上 , 2 5 d后收集愈伤组织 ,每种至少 3瓶 , 测定项 目同上 。
1
.
4 皂素的含量测定 : 采用薄层层析定量法 。 将培养物用 Zm ol / L H C I水解 4 h , 洗至 中性 ,
烘干 。 石油醚 ( 60 一 9 0 “ ) 回流提取 s h , 提取液蒸干 , 各加 o . s m l 无 水乙醇使成待测液 。
皂素对照品由湖北药厂提供 。 用无水 乙醇配成 1一 5协g /时对照液 , 与样品液同时在 硅 胶
G薄层板上点样 , 环 己杏烷一 乙酸 乙醋 ( 6 : 4 ) 展 开 , 10 % H ZS O 4液喷雾 , 1 05 ℃烘干显色 , 与
对照液色斑比色测定皂素含量 ( 协g / g D W ) 。
1
.
5 数据的分析与计算 :
细施增 一长量 ( g ) = 收获细胞 一接种细胞
细胞干重 ( g D W ) : 细胞 于 50 ℃下干燥至恒 重 。
细胞生长速率 〔g D W / ( L · d )〕二
细胞增长量
培养基体积
收获干重 一接种干重
培养基体积 又 培养天数
细胞产率 ( g / L ) = X 10 0 0
皂素产率 ( 协g / L ) = 干细胞产率 X 皂素含量
2 结果与讨论
2
.
1 悬浮培养细胞的生长与皂素的累积 : 结果 ( 表 1 ) 表明 , 细胞在 7~ 2 8 d之间增长较快 ,
其中 7一 14 d之间增长最明显 。 鲜重 净增 5 2 . 3 9 / L , 二「重净增 3 . 3 7 9 / L 。 细胞生长速率曲线呈
*
A d d r e s s : R e n J i a n w e i
,
H u b e i P r o v i n c i a l I n s t i t u t e o f P h
a r m a e e u t i e a l s
,
W
u e h a n g
《 中草药 》 1 0 9改年第 25 卷第 2期
明显 上升趋势 (图 ) 。 21 d后尽管细胞继续增长 , 细胞的干 、 鲜重 产率 继续增加 , 但增长的
幅度变小 , 所以细胞生长速率曲线呈下降势态 。 从培养期中皂素 累积的动态观察米看 , 皂素
含量随细胞的增长而增高 , 但达峰时间迟 一于细胞生长达峰时间 , 即有用物产量与细胞生长的
关系属延迟型 〔颜昌敬 . 植物组织培养手册 . 上海 : 上海科学出版社 , 1 9 9 0 . 1 2 5〕。 结果与国外
有关三角叶薯裁研究结果相似〔R o r e m J s , e t a l . J N a t P r o d , 1 9 8 5 , 4 8 ( 2 ) : 2 10〕。 以上
结果说明 , 盾叶薯裁细胞堵养在 7 一 2 d1 之间细胞的生物量增长最快 , 培养物中干物质累积也最
快 。 因此 , 如以扩大细胞生物量为目的 , 继代转接的时 间以不超过 2 d1 为宜 ; 如以获取皂素为 目
的 , 细胞收获的时间在 30 一 3 5 d 比较合适 , 此间皂素含量及每升培养基可得皂素含量均较高。
八,日刃怕二昭圳扣叙脚
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2
.
2 不同培 养基与激素浓度对 愈伤组 织生
长和皂素含量的影响 : 结果见表 2 。 茎愈伤
组织的生长速率大多高于叶 ,特别是在 M S附
加 2 , 4一 D I , 6一 B A 0 . 1和 6 , 7一V 附 加 2 , 4
D l
。
K T 0
.
1 2种培养基上的茎愈伤组织生
长汪盛 。 从皂素产率来比较 , 培 养 在 M S附
加 2 , 4一 D I , 6一 B A 0 . 1上的茎愈伤组织和培
养在 6 , 7一 V 附加 2 , 4一 D z 、 K T o . 1 、 N A A z
_
L的茎 、 叶愈伤组织皂素产率较高 , 分别为
12
.
2 7 、 x 2
.
3 4租 12 . 4 0 !: g / L 。
我们 的实验结果显示 , 在盾叶薯莎细胞
培养中 , 14 一 2 8 d细胞增长较快宜选 用有利 细
一时 心 ~ 份一~ 一 ~ 砂 ~ 四 . , .旧 山 ” , . 目目忿1 2 8 3 5
生古养 l一蜻{丫J 亡一 d( )
图 盾叶薯苟悬培细胞的生长和皂素含
爱的动态变化
1
一生长速率 2 一阜素含最
表 1 盾叶薯蔽悬浮培养细胞生长和皂亲含盘的变化
. . . . . 内 . . . . . 月 . . . . . , . . . 口曰. 户明尸 ” . 口. . . , , , . . . . . .侧一 . . . . . . 侧 . . . . . . . . . 曰 . . . . . . . . .一- .一~ 一~ 尸 . , , “ . 口 , 呐~ , 护~一 ,~一娜培养时间 ( d )鲜重产率 (g / L )干重产率 ( g D W / L )生长 速率 (g D W / L )皂素含量 (卜g / g D W 少 1 2 。 0 00 。 6 3 1 4 2 16 4 . 3 0 1 15 . 9 04 。 0 0 6 。 0 30 。 0 9 00 。 2 2 0 。 2 8石0 . 6 9皂素产率 (卜g / L ) 0 。 主4 2 。 7 6一一目两 . . , .曰闷 , . . . 口. . . 口. . . . . . . . . . . . . . . . . .阅 - 一一一 , . , ~ 0 。 2 8 71一 3 38 。 0 2
2 8 3 5
14 1
。
3 0 1 9 9
。
2 0
7
。
8 0 8
。
3 0
0
。
2 7 9 0
。
2 3 7
二。 3 4 卫。 6 8
1 0
.
45 13
。
9 4
表 2 不同培养基及激案浓度对盾叶薯菠愈伤组织生长和皂素含量的影响
培养基 激素浓度( m g / L )
干重产率
( g D W / L )
生长速率
( g D W / L
。
d )
皂素含量
(协g / g D W )
皂素产率
( 卜g / L )
叶一…5840茎 叶 茎 叶 茎 叶 茎-一 一一一一一 一一一一 ,一- - 一 一一一 ~一2 , 4 一 D 1 6 一 B A O 。 12 , 4 一 D 2 6 一 B A O 。 12 , 4 一 D l K T O . 12 , 4 一 D l K T O。 I N A A I2 , 4 一 D Z K T O . I N A A I2 , 4 一 D l K T O 。 1 0 。 2 7 00 。 1 150 。 13 4 0 。 2 2 90 。 1 4 9O一 1 8 6 1 。 8 01 。 4 02 。 1 02 。 2 01 . 100 。 9 0 1 。 5 01 . 3 02 。 6 0 ;:20自47ū才n匕…口é一洲ù6斤`ǐ摊ú八口:6,éno6 , 7一 V 5 。 6 35 。 6 91 0 。 06 4 。 9 63。 7 83。 3 2 0 。 2 2 50 一 2 2 80 。 4 0 2 0 。 1 9名0。 1 5 10 。 1 5 3 2 。 5 02。 4 02 。 2 0 二2 。 3 4G。 2 69 。 0 5 121 2一一一- 口. . ~ ~ . 州 . . . . . . ` 曰. . . . . . . . . 一_ _ _一一 ~ 一一 -一胞增应的培养基 6 , 7一 v ( 添加 2 , 4一 D I 、 K T o . 1 ) ;对生产皂素比较合 适 的培 养 基是 M S( 添加 2 , 4一 D z 、 6一 B A o . 1 ) 或 6 , 7一 v ( 添力昨 , 4一 D I 、 K T o . z 、 N A A I ) , 可得到较高的皂素产率 。 以织抱增殖为 目的的培养 , 继代时润选择在 1 4 /一 2 1 d ; 以生产皂素为 目的 ,培养时间定为 3 0 ~ 3 5 d比较恰当 。致谢 : 承张格村 高级工程师提出宝贵意见 , ( 19 9 3一呢一 13 收稿 ).
9 4
e n tr y t hr o u g h t h e Po t e n ti a l d e P e nd a n t e ha n n el t ho u g ha ti hg hc o n e e n tr a ti
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T h e r e s u l t s m a y P r o v i d e a s e i e n t i f i e b a s i s f o r
t h e s e l e e t i o n o f o P t i m
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。 二 i ” g i b e r e n s f` 。
( o
r i g i n a l a r t i e l e o n P a g e 9 3
(上接第 10 8 页 )
国近几年来研究开发出来的一项新兴产品 , 有广阔
的前景 , 如我所研究的 “ 天府可乐 ” “ 亚禄可乐 ” 深
受各层次人的欢迎。 它既可清热解渴 , 又有保健作
用 , 这类型的饮料还有绞股蓝饮料 , 鱼 腥 草 饮料
等。 而市场上还出现一些适应 症较 强 的饮料 , 如
降高血压 、 降高血脂等不同类型而又能对老年人出
现的病症起预防或治疗作用 。
5 保健药茶类
茶作为饮料在我国已具有很长的历史 。 古人也
将保健药加入茶叶中制成保健茶 。 如川芍就是一个
典型的例子 。 近年来开发了很多保健茶 。 如绞股蓝
系列保健茶 、 人参茶 、 柿叶茶 、杜仲茶 、 问荆茶等 。
人 口老龄化已是全球性的问题 , 特别是科学水
平发达 、 经济富裕的国家已设立专门机构 进 行研
究 。 我们认为今后抗衰老药物的研究应从以下方面
考虑。 ①大力发展和开拓保健食疗。 其优点是适应
性强 , 制作简便 。 目前食疗品种不多 , 适应症差 ,
普及不广 , 因此这类产品应大力研究 。 ②开发衰老前
期的预防药 。 人不能到了衰老期才进行抗衰老 , 应
在衰老前期 ( 有人研究男 , 女更年期或女绝经期前
为衰老前期 ) , 以增强体质 ,延缓衰老期的到来 , 同
时开发衰老前期的预防药 。 ③抓抗衰老中药资源的
开发与利用 , 多剂型品种的研究与 新品种的开发。
( 1 9 9 3
一 0 5一 0 5收稿 )
1 12