(10.4.1)--10.4林木细胞培养与次级代谢产物制备.pdf

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1、林木细胞培养与次级代谢产物制备目录CONTENTS1.林木细胞培养2.次级代谢产物获得3.林木细胞培养应用一、林木细胞培养林木细胞培养概念1.1图1 红豆杉图2 愈伤组织图3 五代愈伤组织图4 细胞悬液图5 收获后的细胞图6 紫杉醇在离体条件下，将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中，进行振荡培养，使组织分散成游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量的细胞群体的一种技术。林木细胞培养概念1.1意义：1、解决人类所需,为工业化生产植物产品提供有效途径。2、保护环境，有效提高产品产出率。红豆杉愈红豆杉愈伤组织伤组织细胞细胞10倍倍人参愈人参愈伤组织伤组织细胞细胞5倍倍优点：1、培

2、养条件可以人为控制。2、易于在生物反应器中大规模、高密度地培养。3、可以探索新的合成路线，获得新的有用物质。4、有利于次生代谢产物有效积累。1.221世纪1980s1970s1954s1939s1902s一种无糖组培技术，是一种利用植物的光合作用而无需碳源的技术连续培养和固定化培养缪尔首次实施了植物细胞悬浮培养实验。Gautheret和White等第一次正式创立了植物组培技术。哈勃兰德细胞全能学说。有部分植物组织培养生产目的产物产业化林木细胞培养进展及其优点1.3林木细胞培养技术1、机械法；2、酶解法；3、愈伤组织诱导法林木细胞培养过程1.41.4.1 单细胞制备林木细胞培养过程1.41.4.

3、2 单细胞培养A、平板培养法B、看护培养法C、饲养层培养法D、液体静置培养E、微室培养法林木细胞培养过程1.41.4.4 大规模悬浮培养1愈伤组织的诱导与培养2单细胞分离3细胞无性系的分离4细胞株筛选（一）细胞驯化、筛选与细胞株的建立林木细胞培养过程1.41.4.4 大规模悬浮培养（二）扩大培养林木细胞培养过程1.41.4.4 大规模悬浮培养（三）生物反应器1、机械搅拌式2、气升式3、鼓泡式林木细胞培养过程1.41.4.4 大规模悬浮培养（四）产物获得利用现代生物分离纯化技术制备相关产物。植物细胞相关产品：冲剂、粉剂、胶囊等。代谢产物相关产品：药物、食品添加剂等。林木细胞培养过程1.41.4.

4、5 细胞培养新方法（一）固定化培养海藻酸盐固定化填充床反应器流化床反应器林木细胞培养过程1.41.4.5 细胞培养新方法（一）固定化培养优点:1.细胞生长较为缓慢，利于次级代谢产物的积累。2.利于保持培养液流体性质。3.细胞经包埋后使所受的剪切力损伤减小。4.有利于进行连续培养和生物转化。5.有利于后期产物分类。林木细胞培养过程1.41.4.5 细胞培养新方法（一）两相培养优点:减少了产物的反馈抑制作用，从而可以提高产物含量，通过有机相的不断回收及循环使用，实现培养的连续化。二、次级代谢产物获得次级代谢产物：是通过次级代谢合成的产物，大多是分子结构比较复杂的小分子化合物。例如抗生素、激素、生物

5、碱、毒素等。由于次级代谢产物大多具有生物活性，因此是植物代谢产物研究的重点。次级代谢产物2.1OOHOOHHOOHOHNMeOMeOMeOOMeNMeOCH3CH3+紫杉醇厚朴碱黄酮银杏内酯次级代谢产物合成途径2.2葡萄糖4-磷酸赤藓糖磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶A脂肪酸、环状化合物甲戊二羟酸甲戊二羟酸途径活性异戊二烯萜类化合物蒽醌甾体化合物有机酸脂肪族氨基酸生物碱莽草酸莽草酸途径芳香族氨基酸香豆素生物碱类黄酮聚酮途径三羧酸循环次级代谢产物合成影响因素2.3三、林木细胞培养应用国内外进展3.1紫杉醇属四环二萜酰胺类，化学合成难度较大，且红豆杉植物中紫杉醇含量很低。功效：不仅是一种对卵巢癌、肺癌等有特效的抗癌药，更是目前公认的活性最强、广谱的一类抗肿瘤药。紫杉醇功效3.2紫杉醇（taxol）南方红豆杉 Taxus maireiHCCOOHCOHNHCOHH3CCOOOOHOHOHHOCOCH3OCO123457910细胞培养获得紫杉醇3.3固体培养获愈伤组织液体培养建立细胞株平板培养获高产细胞株液体培养获种子细胞生物反应器分离提取图1 红豆杉图2 愈伤组织图3 五代愈伤组织图4 细胞悬液图5 收获后的细胞图6 紫杉醇感谢聆听T H A N K S