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苍术不定根诱导培养的研究
苍术源于菊科苍术属植物苍术Atractylodes lancea(Thunb.)DC的根茎,其功效为燥湿健脾、驱风散寒、明目[1].近年来,随着国际市场对苍术的需求量日益增加,茅苍术被掠夺性采挖,加之对茅苍术生态环境的人为破坏,造成茅苍术资源的枯竭,使其濒临灭绝[2].目前利用生物技术进行中药资源繁殖并大规模生产其有效成分已成为一条新的发展途径,但药用植物细胞培养的弊端之一是有效成分的含量不稳定,这主要是由于大多数有效成分均为次生代谢产物,其合成在细胞阶段表现不强造成的,而不定根培养可以解决这一问题[3].
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苍术毛状根的诱导及其化学成分组成分析
近年来,人们在多种植物中建立了毛状根培养系统,与植物细胞培养相比,毛状根培养具有生长速度快、激素自养、分化程度较高以及遗传性状相对稳定等优点.苍术源于菊科苍术属植物苍术Atractylodes lancea(Thunb.)DC.的根茎,其功效为燥湿健脾、驱风散寒、明目,适用于脘腹胀满、泄泻、水肿、风湿痹痛、风寒感冒、雀目夜盲等[1].由于苍术的生长周期长,市场需求量日益增加,加之对野生资源的破坏等原因,使得其原料药的供应不能满足临床应用的需要[2].本研究用发根农杆菌侵染苍术无菌苗叶片,建立了苍术毛状根培养系统,并利用GC-MS对生长8周的毛状根挥发油成分进行了初步的分析.
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长春花不同愈伤组织中吲哚生物碱积累的比较研究
随着人们对天然药物需求量的不断增加,利用植物细胞培养技术生产药用成分的研发工作越来越受到国内外的广泛关注.长春花Catharanthus roseus(L.)G.Don是一种药用植物,它的细胞培养物中含有多种吲哚生物碱,它们大多具有生物活性,比如阿玛碱可用于治疗高血压、心律不齐等疾病;长春质碱不仅具有抗菌、利尿、降血糖等作用,而且还是抗癌药物长春碱、长春新碱等的合成前体[1].
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植物组织和细胞培养物中黄酮类物质积累影响因素的研究进展
目的总结植物组织和细胞培养物中黄酮类物质积累影响因素的研究进展.方法查阅国内外近10年来的30篇相关文献,并加以分析评述.结果植物组织和细胞培养物中黄酮类物质的积累受到营养条件如培养基种类,培养基中碳源、氮源、大量营养元素、植物激素,物理务件如光照、细胞聚集体体积及剪切力,以及不同细胞系等多方面因素的影响.结论在植物组织和细胞培养物中黄酮的合成受多方面因素影响;而且欲从不同植物的组织或细胞培养物中得到佳黄酮产量,需对不同植物的组织或细胞培养的佳条件进行系统研究.
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花生四烯酸在紫杉醇生物合成途径上作用位点的研究
利用短期诱导实验,分析了花生四烯酸对红豆杉细胞培养中紫杉烷合成的影响.在适宜浓度的花生四烯酸诱导下,紫杉醇(taxol)的产量提高了近3 倍, 同时10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DAB)与巴卡亭Ⅲ(baccatinⅢ)相应上升.通过对紫杉醇合成代谢途径的等拓扑结构简化与动力学分析,获得了诱导子加入后可能的3 种中间代谢产物浓度转移模式.结合花生四烯酸短期诱导实验结果,提出了花生四烯酸的加入提高了10-DAB 合成通量的观点,诱导子作用位点的确定为多诱导子配伍方案奠定了基础.
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基因调控技术提高药用植物细胞有效成分产量的研究进展
利用植物细胞培养技术生产具有重要经济价值的药用植物次生代谢产物为中药可持续发展提供了一条新的途径.然而,药用植物细胞培养过程中目的次生代谢产物的低产问题一直困扰着该技术的发展与应用,传统的克服这一问题的方法主要有优化培养条件、筛选高产细胞株等,大量的研究结果表明,通过上述途径无法从根本上解决植物细胞次生代谢产物的低产问题.
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生化过程工程与中药现代化
在生化工程20余年的研究工作基础上,结合中药现代化开展了一些技术、材料与设备的研究开发工作.研究植物细胞、组织、器官大规模培养增殖技术,应用于细胞代谢产物、生物转化和人工育种及发根,实现了工厂化生产,并成功研制多种类型的生物反应器;在原有化学工程提取分离技术的基础上,发展了反应分离耦合、微波辅助提取等新技术,实现了高效浸出,并且节能、节水;此外,又发展了包括反胶团萃取、一步三相萃取青霉素、泡沫分级分离、膜分离、高速逆流色谱分离纯化等新技术.高速逆流色谱技术是一种没有固相载体的液-液多级逆流萃取技术,避免了不可逆吸附,已成功用于多种天然产物的分析和分离,作为研究中药指纹图谱的新方法具有很好的精密度和重现性,高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳、质谱等技术在指纹图谱研究中发挥了重要作用.与此同时,还研制了多种分离介质,并在药物的修饰与包埋方面做了大量工作.另外,在海洋药物研究领域,创造了连续培养连续采收的新流程、新技术,进行了转基因藻的培养,用于生产基因工程产品.
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转基因植物在疫苗等药物生产中的应用
植物基因转化是利用分子生物学和基因工程技术,将外源基因插入到受体植物的基因组,并使其在后代植物中得以表达的过程.随着分子生物学技术的高速发展、植物基因表达调控的深入研究和植物细胞培养及再生方法的完善,人类在成功改变植物遗传性状的同时,利用转基因植物作为人类所需昂贵药品的廉价的"生产工厂".近的研究表明,将细菌性和病毒性病原体抗原的编码基因,导入植物细胞,能够表达出较好保留天然免疫原性的抗原,这些研究结果为转基因植物作为疫苗等药品的生产系统提供了良好的基础[1].
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植物细胞悬浮培养
植物细胞能合成许多具有重要价值的次级代谢产物,它们可作为农药、杀虫剂、调味剂及香精等.这些产物传统上是从天然植物中直接提取,但天然植物生长周期较长,而且生长还受地域和环境因素的限制,所以采用直接提取具有较大的局限性.化学合成法已用于多种产品的生产,但是有些物质不能通过化学法合成,或虽能合成,却比较困难.植物细胞培养可大规模生产代谢产物,现已成为生产某些高价值产品的重要途径.一般情况下,培养细胞中的次级代谢物含量明显高于原来植物细胞中的含量,而且这种方法还能避免地域和环境的影响.
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药用植物毛状根培养与次生代谢产物的研究
通过检索国内生物学、医药学和大学学报等主要学术发表的论著,对近年来药用植物毛状根培养、以及利用药用植物毛状根培养生产次生代谢产物的研究进展进行总结和简要介绍.
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激动素(Kinetin)对体外培养的成纤维细胞杀伤效应的研究
激动素为植物细胞生长有关的刺激因子,迄今仍为植物细胞培养广泛应用.在动物细胞培养的生物学活性研究中,发现它对纤维细胞的生长具有特殊的杀伤效应.现将结果报告如下:
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地钱愈伤组织的诱导及其细胞培养条件的建立
目的 探计对地钱愈伤组织的诱导和悬浮细胞培养的条件.方法 用MSK-2和MS培养基对地钱配子体进行愈伤组织诱导,运用模糊评判对MSK-2培养基生长激素组合进行综合性状评价.结果 MSK-2和MS(2 mg/L 6-BA)均能诱导出地钱愈伤组织,其中MSK-2的诱导效果较好.光照(3 000~8 000 lux)能有效地促进地钱愈伤组织生长.激素配比组合是0.5 mg/L 2,4-D+2 mg/L NAA+2 mg/L 6-BA适合于地钱细胞生长以及次生代谢生产. 结论地钱愈伤组织的诱导成功和悬浮细胞培养条件的建立,为探索药用苔藓植物次生代谢产物生产提供新的途径以及对苔藓植物细胞规模化培养提供新的理论指导.
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喜树愈伤组织培养及喜树碱的产生研究
目的:研究影响喜树愈伤组织生长和喜树碱产生的培养条件.方法:选用不同培养基对喜树愈伤组织诱导和继代培养的基础上,进行细胞悬浮培养,分化出胚状体,用薄层层析法检测其是否含有喜树碱.结果:适合培养基为B5基本培养基,附加激素为1.0mg·L-1萘乙酸及0.2mg·L-1激动素.结论:利用组织培养的方法分化出的胚状体与喜树碱生物合成有一定的相关性.
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我国生物药物及原料药的开发现状与展望
随着分子生物学、免疫学与现代生化技术和生物工程学的迅猛发展,生物药物已成为当前新药研究开发中有前景的一个重要领域.生物药物是利用生物体、生物组织或其成分,综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药理学的原理与方法进行加工制造而成的一大类预防、治疗、诊断制品.主要包括生化药品、生物制品及其它相关的生物医药产品(营养保健品、相关化妆品等).生化原料药是从生物体分离、纯化或通过微生物发酵所得,用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质,以及用化学合成或基因重组等现代生物技术制得的这类物质.其主要类别有:氨基酸、肽、蛋白质、酶及辅酶、多糖、脂质、核酸及其衍生物.生物药物在医疗上,药理活性高,针对性强,副作用小,疗效可靠,营养价值高;在化学构成上,十分接近于体内的正常生理物质,进入体内更易为机体所吸收利用;在药理学上具有更高的生化机制合理性和特异治疗有效性.生物药物在传染病的预防、疑难病的诊断和治疗上起着其它药物不能替代的作用.生物药物的材料来源广泛,主要有动物、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物,如动物脏器、血液、尿液等.应用动植物细胞培养、微生物发酵技术、基因工程技术等也是生物制药的重要途径.近年来,由于生物制药业已被许多国家视为强劲的经济增长点加以重点支持,随着我国加入WTO以及生物制药业的迅猛发展,人们对生物制药业的认识也将不断深入和提高.