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高山红景天是长白山珍贵的药用植物,具有独特的药理活性,但因野生资源匮乏及人工栽培困难,导致产品生产中原材料不足。因此,用植物细胞培养手段通过培养高山红景天细胞作为新的原材料来源具有重要意义。本研究利用3 L球形气升式生物反应器通过探明影响愈伤组织生长和活性物质积累的因素,建立完善的生物反应器培养体系;同时,通过研究诱导子对活性物质积累的影响,提出有效提高活性物质生产量的方法,为今后高山红景天商业化生产及产品开发提供理论依据。研究发现,在反应器培养过程中,通过比较三种不同大小的气体分布器直径对高山红景天愈伤组织生物量和活性物质积累的结果表明,当反应器气体分布器直径为3.5 cm时最佳。用最佳反应器种类进行了理化参数调控研究,结果发现,当光照强度为30 μmolcm-2·s-1时愈伤组织生物量和活性物质生产量最高。探明培养基条件的结果表明,愈伤组织在1倍的MS培养基生长最佳,但活性物质的积累量在不同MS浓度出现差异,0.5倍MS中酚,1倍MS中黄酮和多糖,1.5倍MS中红景天苷积累量最高。当培养基中加入30 g.L-1蔗糖时,有利于红景天苷、多糖和黄酮类物质的生产,但酚类物质的最大生产量确是在蔗糖浓度为50g.L-1。反应器内愈伤组织培养动态的研究结果表明,0-10 d为生长延迟期,10-20d为指数生长期,20-25 d为平稳期,25 d后为停滞期,与此同时,反应器内愈伤组织在培养到第20 d时,有利于红景天苷和酚含量的积累,而多糖、黄酮含量和生产量在第25 d时达最大值。为了促进愈伤组织中活性物质的积累,进行了水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)两种诱导子处理,结果发现反应器培养20 d后加入两种诱导子处理3d有利于活性物质的积累。当SA浓度为100 μmol时,有利于红景天苷和多糖积累,而浓度为150 μmol时利于酚和黄酮的积累;MeJA浓度为275 μmol时,红景天苷、酚、黄酮的积累最佳。抗氧化活性研究结果表明,反应器内培养的愈伤组织经MeJA处理后其抗氧化能力要明显高于未处理组。因此,利用生物反应器大量培养愈伤组织生产高山红景天活性物质的方法,可为高山红景天产品的商业化生产及开发提供另一种原材料,对满足市场需求具有重要意义。