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植物细胞培养技术植物细胞培养技术就是为了某种目的而在细胞水平上对离体植物细胞或原生质体进行
的一系列生物工艺学操作。它包括分离、培养、再生以及一系列相关的操作。就有用化合物的生产来说,它主要是指在无菌条件下通过悬浮培养植物细胞生产有用化合物的过程。
理论与技术基础:植物细胞全能性、微生物液体深层发酵系统、遗传工程
意义:1)不受地理、季节和气候条件的限制;2)节省土地,降低成本,生产周期短,可大大提高经济效益;3)可代替整体植株在工厂内连续生产所需产物;4)可通过添加抑制剂等使生物合成按照人的意志进行;5)可通过诱变筛选,获得高产细胞株,并且可以进行特定的生物转化获得新的有用物质。
1发展与成果例证2培养基组成3培养条件
1发展与成果例证1959年Tu1ecke和Nickell首次采用大体积〔20升〕的硫酸瓶进行了蔷薇Rosasp.茎段的细胞大量培养。1967年Kaul和Staba采用多升发酵罐对小阿米Ammivis
aga进行了细胞大量培养的研究,并从细胞培养物中得到了第一个药用成分呋喃色酮vis
agi
。1972年,Kato培养烟草细胞以获得尼古丁,最后放大到在20000升的生物反应器上进行分批和连续培养,其生产能力为5.82kg/m3.d。1983年,三井石油化学工业公司利用大规模培养紫草细胞生产紫草宁,产物终浓度达1400mg/L;随后,Ushiyama等在20000升生物反应器中成功地进行了100公斤/月的人参愈伤组织培养。迄今为止,全世界已对近1000余种植物进行过细胞培养方面的研究,生产的天然产物包括药品、香料、色素、食品、化妆品等500多种。许多植物的细胞培养已完成实验室阶段研究,正向工厂中试过渡,有的已完成工厂化生产规模的实验。如人参、紫草、毛地黄、烟草、肉桂、迷迭香、黄芪等。
2培养基组成培养基的组成对植物细胞的生长和代谢物质的生产影响极大。典型的培养基有
MurashigeSkoogMSLi
smaierSkoogLS,white和B5等四种。无机盐类:在无机盐中,磷酸根及氮源NH4或N03的含量对细胞的生长与物质生产有明显的影响。另外,一些金属离子如Ca2、Cu2、Mg2等的含量往往也有重要影响。碳源:通常使用23%的蔗糖作碳源,也有使用葡萄糖或果糖。使用单糖的优点是方便分析测定,且有助于细胞生长动力学分析。植物生长调节物质:植物生长调节物质对植物细胞的生长和代谢物质生产的影响十分大。它可分为两大类:植物生长素类有2,4D二氯苯氧基乙酸、IAA吲哚基醋酸、NAA萘乙酸等,细胞激动素类有BA苄基腺凛吟、动力精和玉米素。r
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