全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 26(】)：101一 l04 2006年 1月
稀土元素对甘草细胞生长及甘草酸合成的影响
刘 颖，魏景芳 ，李冬杰，李俊英
(河北科技大学 生物科学与工程学院．河北 石家庄 050018)
摘 要 ：以胀果甘草根愈伤组织为材料，研究 了在 1 5O mL摇瓶中，不同浓度 的两种稀土离子镧、亚铈对甘草
细胞生长及甘草酸分泌和释放的影响。结果表明，在悬浮培养初期、指数期加入稀土元素，改变 了细胞生长状
况 ，均使细胞在整体上生物量减少 ；不同种类的稀土离子 、不同的稀土浓度对细胞生长影响强弱不同，但趋势
相似。其中，培养指数期 ，加入 500 L镧溶液的培养液中，所得甘草细胞生物量较多，利用薄层一紫外分光光
度计法检测到甘草酸含量为 67．68 mg／g。
关键词 ：稀土元素 ；甘草细胞 ；悬浮培养 ；甘草酸
中图分类号 ：Q945 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3142(2006)O1 0101—04
Effects 0f Fare earth elements 0n Gl Vc yrrhiza
cell growth and glycyrrhizic acid synthesis
LIU Ying，WEI Jing—fang ，LI Dong-jie，LI Jun—ying
(Hebei University of Science and Technology，Shijiazhuang 050018，China)
Abstract：The effects of rare earth elements including La2(C03)3，Ce2(C03)3 on growth of Glycyrrhi=a in—
flata root cel and glycyrrhizic acid synthesis were investigated in this paper．The results showed that the
growth pattern of suspension cell was altered by adding the rare earth elements in the medium in the lag phase
and the linear phase，the cell—wet weight was also decreased．The cel—wet weight was relatively higher and the
secretion rate of glycyrrhizic acid reached 67．68 mg／g when 500“L La was added into the medium in the linear
phase of cell culture．
Key words：rare earth element；Olycyrrhiza in
．
flata cel；suspension culture；glycyrrhizic acid
甘草酸是甘草中最重要的活性成分，现代研究
表明，它具有抗肝损害和毒性 、抗肝纤维化 ，保护心
血管、抑制病毒等作用，主要从植物甘草中提取。近
些年，甘草面临着严重的资源问题，致使其药用成分
的获得受到阻碍。于是 ，利用植物细胞培养技术直
接生产甘草酸就有了特殊意义 ，而如何提高细胞合
成与释放甘草酸成为关注的热点。利用某些分子生
物及重金属盐作为促进细胞合成与释放次级代谢物
质的诱导子已普遍采用(元英进等，l998)，其中，稀
土元素对体外培养 动物细胞的研 究较为广泛 ，取得
了令人满意的效果 ，但对于植物组织和细胞培养 的
影响仅有少量报道 (元 英进等，l993)。鉴于稀土元
素对植物细胞生长及次生代谢产物的积累均有一定
的促进作用。本文研究了镧、铈的化合物对甘草细
胞生长及甘草酸合成 的影响 ，为进一步探讨稀土元
素对生物体的作用提供更多的证据，也为甘草细胞
培养寻求一类有效 的诱导子，以提高甘草酸的释放 ，
进而为甘草细胞的工业化生产奠定基础。
收稿日期 ：2004—12-01 修回日期：2005—09—10
基金项目：河北省科学技术研究 与发展计划项 目(022,i5512D)[Supported by Science and Technology Research and Development
Program of Hebei Province(O2245512D)]。
作者简介：刘颖(1980一)，女 ，河北新河人 ，硕士 ．助教，主要研究方向为生物制药。
通讯作者(Author for correspondenee)
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lO2 广 西 植 物 26卷
1 材料与方法
1．1材料
本实验细胞株系由产 自新疆的胀果甘草 (Gly—
cyrrhiza inflata Bat．)的根诱导而来 ，在改良的 MS
培养基 (MS培养 基 附加 2，4一D 1．0 mg／L；NAA
1．0 mg／L；6-BA 1．0 mg／I ；KT 0．3 mg／L；蔗糖 3O
g／L；pH5．8)中保持和继代 。
培养基所用试剂 为国产分析纯。碳酸镧 、碳酸
亚铈为国产分析纯 。
1．2细胞培养
挑选在改 良的 MS固体培养基上多次继代的甘
草愈伤组织细胞转接人 MS液体培养基 中，培养温
度 25℃，摇床 120 r／min，于黑暗处培养(张立莹等 ，
l997；梁玉玲等，2000)。
1．3稀土溶液的配制
碳酸镧(相对分子质量 457．8)、碳酸亚铈(相对
分子质量 460．2)各取 0．2289 g和 0．230l g，分别用
浓盐酸定容至 100 mI ，然后各取 lO mL用去离子
水定容至 l L，即配成终浓度为 0．1 mmol／I 的镧溶
液 、0．1 mmol／L的铈溶液 。再 用 l 的 NaOH 和
l N的 HC1将两溶液 pH值 调至 5．8，通过细菌过
滤器(0．22 m 滤膜)过滤到无 菌试剂瓶中保存 、备
用(苏湘鄂等 ，2001)。
1．4细胞生长 量 的测定
取不 同时期 的培 养液 ，置于 离心 机 上 ，3 600
rpm离心 10 min，倒回上清液，取沉淀物 ，用 已灭菌
的滤纸吸干沉淀表面的水分，测愈伤组织鲜重 。
1．5甘草酸含量的测定
选取加入稀±元素进行悬浮培养的愈伤组织 ，
称取 3 g，加入 20 mL 5O 的乙醇 ，4O℃超声波振荡
破碎细胞 1 h，浸泡 24 h，将其置于离心机上 ，3 600
rpm离心 10 min，取上清液，重复上述操作一次，合
并所得的上清液 ，过滤 、活性炭脱色作为样品。吸取
样品液 1 mL，加入 20O I 氨水 ，振荡浑匀，做为待
测样品液。称取甘草酸单铵盐标准 品 6．6 mg，用无
菌水定容至 1 mL，制得甘草酸单铵盐标准品浓度为
6．6 mg／mL。量取甘草酸单铵盐的标准溶液 2『』L、
待测样品液 1O 点于 GF：。 硅胶板上。选择正丁
醇 ：冰醋酸 ：水 一4：2：4作 为展开剂，于 265 nm
的紫外光下观察薄层层析结果 ，做样品的定性检验。
定性检验后 ，将含有甘草酸单铵盐的样品用紫
外分 光光度计 UV一2102PUS做 定量测定 (孙志忠
等，2000)。
28 00
2l 00
l4 00
I菪j 7 o0
蔷
0 00
+ 对照
50 uL
0 6 l2 l 8
天数 Day(d)
500 uL
5000 uL
图 l 培养初期添加镧对悬浮细胞的影响
Fig．1 Effect of La on suspension cell in lag phase
28 00
2l 00
l4 00
7 00
0 00
0 6 l 2 l 8
天数 Day(d)
对照
50 uL
500 uL
5000 uL
图 2 培养初期添加铈对悬浮细胞的影响
Fig．2 Effect of Ce on suspension cell in lag phase
2 结果
2．1悬浮培养初期加入稀土元素对甘草细胞生长的
影响
在培养条件相 同的情况下 ，同时做 7组实验。
在这 7组实验中，其 中 6组实验在培养 的第 1天加
入稀 土元素 ，3组 添加镧 溶液 ，加入量 分别为 5O、
500、j 000 L；3组添加铈溶液 ，加入量分别为 5O、
500、j 000 L；1组采用未加入稀土元素的悬浮培
养基 。按 6O g／i 的接种量接人甘草愈伤组织。从
培养 日起 ，每隔 2 d定时取样 。同时测七组样品的细
胞鲜重。观察稀土元素在培养初期对悬浮细胞生长
的影响。细胞鲜重随时间变化关系如图 1、2所示。
由图 1、2中的曲线 可以看出，在悬浮培养初期
添加稀土元素对甘草细胞生长有明显影响。缩短了
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