本發明涉及植物細胞培養技術,進一步涉及植物細胞的營養條件設計,具體涉及一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基。
背景技術:
植物細胞培養技術是以離體植物細胞或原生質體為對象,以細胞量擴增和目標代謝產物累積為目的的培養工藝。對于以獲得特定代謝產物為目的的細胞培養而言,其主要工藝環節不僅在于細胞量的擴增,同時,目標代謝產物的誘導合成對培養效益更為重要。在植物細胞的培養過程中,培養條件和營養條件是影響產量的最重要因素,其中培養條件是指溫度、溶氧、光照、pH等環境條件的控制,而營養條件主要指植物細胞的培養基。由于在封閉培養環境中培養基是植物細胞的唯一營養來源,因此培養基的成分對植物細胞的生長水平、代謝產物類別具有極其重要的影響,尤其對于以獲得特定代謝產物為目的的細胞培養而言,培養基往往是影響培養效率的關鍵因素。
黃芪是豆科多年生草本植物,根是中藥的中藥材,主產于黑龍江、內蒙和山西等地。傳統中醫學認為,黃芪具有補氣升陽、固表止汗、利水消腫、生津養血、行滯通痹、托毒排膿、斂瘡生肌等功能。現代藥理研究表明,黃芪具有增強機體免疫功能、強心降壓、降血糖、利尿、抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤、抗病毒、鎮靜、鎮痛等作用。黃芪被廣泛應用于臨床配伍或日常保健,位列40種大宗藥材品種的前10名。黃芪含有皂苷、黃酮、多糖和氨基酸等多種成分,其中黃芪多糖(APS)是含量最多的主要活性成分,在黃芪藥理作用中起決定性作用。APS具有促進免疫調節、抗腫瘤、抗病毒、抗輻射、抗衰老、抗寄生蟲等多種生物活性。近年來,由于人類對黃芪掠奪性開發,有限的野生資源遠不能滿足人們的需求,而傳統栽培又受季節、氣候、病蟲害的影響,不能滿足黃芪市場需求,黃芪資源短缺嚴重制約其廣泛應用。采用植物細胞培養技術生產植物有效成分,具有高效、迅速和季節限制性小及保護生態環境等優點,是解決藥材資源問題的有效途徑之一。目前,關于黃芪組織培養研究的報道比較多,已建立了穩定的愈傷組織培養體系。而利用誘導子的添加對黃芪懸浮細胞中黃芪多糖含量影響的研究,目前仍未取得理想的效果,在懸浮培養體系下無論黃芪自身的生長還是黃芪多糖的積累都處于較低水平
技術實現要素:
本發明旨在針對現有技術的技術缺陷,提供一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,以解決現有技術中黃芪細胞在懸浮培養條件下生物量積累緩慢的技術問題。
本發明要解決的另一技術問題是現有技術中黃芪細胞浮培養條件下黃芪多糖產率較低。
為實現以上技術目的,本發明采用以下技術方案:
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白100~150mg/L,茉莉酸甲酯10~20μmol/L,水楊酸0.1~0.5mg/L,過氧化氫10~50μl/L。
作為優選,該培養基還含有4mg/L的硝酸銀。
作為優選,該培養基還含有1g/L的剪刀草壓榨汁。
作為優選,該培養基還含有1g/L的筋骨草壓榨汁。
作為優選,該培養基還含有1g/L的苦地膽壓榨汁。
作為優選,該培養基還含有1g/L的辣蓼草壓榨汁。
作為優選,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白125mg/L,茉莉酸甲酯15μmol/L,水楊酸0.3mg/L,過氧化氫30μl/L,硝酸銀4mg/L,剪刀草壓榨汁1g/L,筋骨草壓榨汁1g/L,苦地膽壓榨汁1g/L,辣蓼草壓榨汁1g/L。
在以上技術方案中,所述MS培養基可以依據本領域的一般技術常識進行配制,當然也可以采用以下具體配方的MS培養基:NH4NO3 1650mg/L,KNO3 1900mg/L,CaCl2·2H2O 440mg/L,MgSO4·7H2O 370mg/L,KH2PO4 170mg/L,KI 0.83mg/L,H3BO3 6.2mg/L,MnSO4·4H2O 22.3mg/L,ZnSO4·7H2O 8.6mg/L,Na2MoO4·2H2O 0.25mg/L,CuSO4·5H2O 0.025mg/L,CoCl2·6H2O 0.025mg/L,FeSO4·7H2O 27.8mg/L,Na2-EDTA·2H2O 37.3mg/L,肌醇100mg/L,煙酸0.5mg/L,維生素B6 0.5mg/L,維生素B1 0.1mg/L,甘氨酸2mg/L,水余量。
在以上技術方案中,剪刀草、筋骨草、苦地膽、辣蓼草分別指其新鮮全草。本發明中所述的壓榨汁,是指利用物理方法獲取的各原料的新鮮汁液,包括但不限于壓榨、粉碎離心等常規方法。
本發明提供了一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白100~150mg/L,茉莉酸甲酯10~20μmol/L,水楊酸0.1~0.5mg/L,過氧化氫10~50μl/L。在此基礎上,本發明嘗試通過添加植物提取的方式以提升培養效果,具體來看,以物理壓榨的方式獲取剪刀草、筋骨草、苦地膽、辣蓼草等新鮮中草藥中的液體成分,直接加入至上述配方的培養基中,取得了良好的培養效果,細胞生長速度和終密度得到顯著提升,同時黃芪多糖的分泌量也明顯增長。本發明以創新性的技術改進實現了良好的技術效果,同時其成本較低、易于實現,因此具有良好的推廣前景。
具體實施方式
以下將對本發明的具體實施方式進行詳細描述。為了避免過多不必要的細節,在以下實施例中對屬于公知的結構或功能將不進行詳細描述。除有定義外,以下實施例中所用的技術和科學術語具有與本發明所屬領域技術人員普遍理解的相同含義。
實施例1
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白100mg/L,茉莉酸甲酯10μmol/L,水楊酸0.1mg/L,過氧化氫10μl/L。
實施例2
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白150mg/L,茉莉酸甲酯20μmol/L,水楊酸0.5mg/L,過氧化氫50μl/L。
實施例3
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白125mg/L,茉莉酸甲酯15μmol/L,水楊酸0.3mg/L,過氧化氫30μl/L,硝酸銀4mg/L。
實施例4
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白125mg/L,茉莉酸甲酯15μmol/L,水楊酸0.3mg/L,過氧化氫30μl/L,剪刀草壓榨汁1g/L。
實施例5
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白125mg/L,茉莉酸甲酯15μmol/L,水楊酸0.3mg/L,過氧化氫30μl/L,筋骨草壓榨汁1g/L。
實施例6
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白125mg/L,茉莉酸甲酯15μmol/L,水楊酸0.3mg/L,過氧化氫30μl/L,苦地膽壓榨汁1g/L。
實施例7
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白125mg/L,茉莉酸甲酯15μmol/L,水楊酸0.3mg/L,過氧化氫30μl/L,辣蓼草壓榨汁1g/L。
實施例8
一種誘導黃芪細胞高產黃芪多糖的合成培養基,該培養基含有MS培養基的成分,同時還含有植物激素2.4-D 0.5mg/L,植物激素6-BA 1mg/L,水解酪蛋白125mg/L,茉莉酸甲酯15μmol/L,水楊酸0.3mg/L,過氧化氫30μl/L,硝酸銀4mg/L,剪刀草壓榨汁1g/L,筋骨草壓榨汁1g/L,苦地膽壓榨汁1g/L,辣蓼草壓榨汁1g/L。
實施例9
本實施例用于評價以上實施例1~8所提供的培養基作為合成培養基時對黃芪細胞的黃芪多糖產量的影響,實驗結果如表1所示。
表1不同培養基作為合成培養基時對黃芪細胞的黃芪多糖產量的影響
由此可見,利用本發明所提供的培養基作為合成培養基培養黃芪細胞時,對其黃芪多糖產量具有確切的促進作用。
以上對本發明的實施例進行了詳細說明,但所述內容僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明。凡在本發明的申請范圍內所做的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。