论文部分内容阅读
以野生荒漠肉苁蓉(Cistanche deserticola.)的肉质茎为外植体,经过愈伤组织诱导筛选、建立稳定的肉苁蓉细胞株系。以高产苯乙醇苷(Phenylethanoid glycosides,PeGs)的肉苁蓉细胞株为研究对象,以进一步提高肉苁蓉细胞生物量和有效活性成分含量为研究目的,以B5培养基为起点,考察了肉苁蓉悬浮培养体系中碳源、氮源和磷源的转化利用,探索在悬浮培养过程中肉苁蓉细胞生物量、蛋白质含量、淀粉及次生代谢产物的代谢动力学规律;并对细胞生长培养基中碳源、氮源和激素进行调控,采用生物诱导子壳聚糖、寡聚糖和非生物诱导子膨润土促进肉苁蓉细胞的生长和PeGs的合成。进一步在掌握肉苁蓉细胞中的PeGs提取分离和结构鉴定基础上,开发肉苁蓉系列功能饮料。研究结果如下:(1)以新鲜幼嫩的肉苁蓉肉质茎芽为外植体诱导愈伤组织,经过对肉苁蓉多酚氧化酶(polyphenoloxidase ,PPO)特性的研究和柠檬酸、Na2SO3、维生素C对PPO活性的抑制,筛选得到含1.0 g L-1活性碳和3.0 mg L-1维生素C(vitamin C,VC)(添加1.0 mg L-1 IAA和4.0 mg L-1 KT)的B5培养基,能有效抑制肉苁蓉细胞褐变有效提高细胞生长量,相对增长量提高0.02 gDW mL-1。(2)研究悬浮培养过程中肉苁蓉细胞生长、营养基质消耗及次生产物合成的特征,结果表明在肉苁蓉细胞培养的延迟期(0～5天),碳、氮源的代谢及PeGs的合成均较慢;对数生长期(6～20天),碳源的需求迅速增加,PeGs的合成加快,细胞呼吸加强;在稳定期(21～30天),细胞生长与次生代谢产物合成降低,胞内的蛋白质、无机盐、次级产物等溶出。(3)通过改变初始蔗糖浓度、氮源浓度和NO3-: NH4+比例对肉苁蓉培养过程进行调控,发现30 g L-1的蔗糖初始浓度,NO3-:NH4+=32:0,激素KT4 mg L-1+ IAA0.5 mg L-1最适合肉苁蓉悬浮细胞的生长和PeGs的合成,细胞干重量最高24.18 g L-1,PeGs含量达到20.65 %(DW)。(4)以钠、钙等离子信号传导和调节细胞生理为出发点,筛选获得1种钙基和1种钠基膨润土作为诱导子,诱导悬浮培养肉苁蓉细胞生长和PeGs合成,其中钙基膨润土处理的细胞最大干重可达21.79 g L-1,苯乙醇苷最高含量达干重的16.97%,分别提高了42.60 %和11.06 %。进一步研究对比研究了膨润土、壳聚糖和寡糖对肉苁蓉细胞生长、PeGs积累、次级代谢及糖代谢的影响。(5)研究单因素条件和超声破碎对肉苁蓉细胞有效成分苯乙醇糖苷类化合物、肉苁蓉黄酮和肉苁蓉多糖提取的影响,确定在60℃下,用60%的食用酒精溶液,超声条件为工作时间2 s,间歇2 s,功率800 W,浸提40分钟为最佳提取条件。经过大孔吸附树脂的分离和液相色谱制备的样品,经紫外、质谱进行结构鉴定为松果菊苷。(6)以利用肉苁蓉有效组分为基础,以悬浮培养的肉苁蓉细胞为原料,辅以性平的红枣进行复配,研究开发系列保健饮料,包括:①肉苁蓉速溶固体饮料;②速溶大芸茶;③肉苁蓉液体饮料;④肉苁蓉保健酒。