雪莲细胞培养及其次生代谢产物黄酮的代谢调控

【摘要】：本文研究了雪莲细胞培养的动力学特征,不同培养基、前体和有机添加物、壳聚糖诱导子以及光谱特性对雪莲细胞生长和黄酮合成的影响,间歇浸没式和气升式两种反应器对雪莲细胞的培养。 经过24d的固体培养,最大生物量和黄酮产量分别达到15.27g/l和479.08mg/l,与固体培养相比较,经过15d的悬浮培养,最大生物量和黄酮合成量分别达到了17.25g/l和607.82mg/l,比固体培养分别提高了12.97%和26.87%。细胞悬浮培养获得了更高的细胞生长速率、比生长速率和比合成速率,最大比生长速率分别为0.245和0.286。在不同培养基对细胞生长和黄酮合成影响的实验中,MS培养基最有利于细胞的生长,怀特培养基中的细胞黄酮含量最高,而在B_5培养基中获得最高黄酮产量。在有机添加物实验中,苯丙氨酸和水解酪蛋白能够显著地提高黄酮的合成量,分别比对照提高了47.68%和21.59%;椰乳显著地提高细胞生长,生物量比对照提高了36.1%。25mg/l的壳聚糖诱导子对最大生物量没有明显的促进作用,却显著地促进了黄酮的合成,最大的黄酮产量高达1243.5 mg/l,比对照的提高了33%。红光最有利于细胞的生长,在红光下获得最大生物量;蓝光最有利于黄酮的合成,在蓝光下获得最大黄酮含量和产量。蓝光加白光的组合有利于黄酮的合成。间歇浸没式小反应器培养雪莲细胞实验中,培养初期(0-6d)细胞生长缓慢,到15d时生物量和黄酮的产量达到最大值,分别为12.13g/l和620.08mg/l,生物量只有摇瓶培养的2/3。气升式反应器培养雪莲细胞实验中,培养初期0—3d细胞生长缓慢,3d后细胞开始快速生长,到第15d时达到最大值11.7g/l,培养过程中黄酮含量除在第3d有一个轻微的上升外,一直呈下降趋势。两种反应器培养雪莲细胞过程中pH值和电导率与摇瓶培养相比变化缓慢。