西兰花离体细胞萝卜硫素的代谢调控研究

【摘要】： 萝卜硫素是葡萄糖莱菔子苷(它是芥子油苷,即硫代葡萄糖苷的一种)经黑芥子硫酸苷酶酶解或酸水解产生的异硫氰酸盐衍生物,相对分子质量为177.29,分子式C_6H_(11)S_2NO。萝卜硫素是迄今为止蔬菜中发现的抗癌活力最强的一类异硫代氰酸盐,也是迄今为止发现的最强烈的PhaseⅡ酶诱导剂。 本研究在优化萝卜硫素的提取和HPLC检测条件的基础上,建立了西兰花愈伤组织诱导和培养体系,利用称重法称量,采用有机溶剂法提取,HPLC法分析测定,从而考察了外源添加物、不同光照条件及生长周期对西兰花愈伤组织生长及其中萝卜硫素生成量的影响。结果表明: 1.经筛选西兰花愈伤组织最佳的诱导培养基为:MS+1.0mg/L2,4-D+2.0mg/L6-BA,西兰花愈伤组织诱导的最佳部位为根;西兰花愈伤增殖最佳培养基为:MS+1.0 mg/LNAA+2.0mg/L6-BA,来源于根的愈伤组织增殖最佳。 2.通过提取条件的单因子试验,愈伤中萝卜硫素的最佳提取条件为:提取剂二氯甲烷,提取温度为30℃,提取时间2h,提取次数2次,料液比为1:20;酶解后西兰花愈伤组织中的萝卜硫素含量有了显著的提高。 3.不同光质下愈伤组织的增殖顺序依次为白光红光、蓝光绿光黄光;不同光质下愈伤组织的可溶性蛋白含量与含水量有明显差异,红光和蓝光下含量较高,与愈伤组织增殖有一定的相关关系;红光和蓝光对愈伤组织中萝卜硫素的累积效果最佳,含量达747.33μg·g~(-1),为白光的1.38倍;红光和蓝光下萝卜硫素的产量最大,达260.47μg·瓶~(-1),为白光的1.03倍,黄光抑制萝卜硫素的合成。 4.五种前体氨基酸添加对西兰花愈伤组织的增殖均有促进作用,甘氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸的添加浓度分别在10mg/L、30mg/L、30mg/L时均可明显提高该细胞内萝卜硫素的含量,亮氨酸对愈伤组织中萝卜硫素的含量无明显促进作用,谷氨酸对萝卜硫素的合成有一定的抑制作用。 5.在一个生长周期内,愈伤组织生长呈现S型曲线,萝卜硫素的含量呈双峰曲线,在18d达到最大值867.34μg·g~(-1),萝卜硫素的产量呈现波动上升,在27d达到最大331.19μg?瓶~(-1)。