植物组培次生代谢物在工业应用

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1、泉州师范学院学年论文题目：植物组织培养次生代谢产物在工业上的应用时间：2012.04.18学生姓名方坤艺学号091003015专业班级09级生物科学指导教师蔡建秀院（系）化学与生命科学学院摘要:植物的次生代谢产物，如萜类、生物碱、芳香类等物质是药物、香料和色素的重要来源。在制药工业、食品工业等方面冇广泛的应用，由于植物母体植株的次生代谢物质含量很低，大量的直接提取易造成生态环境的破坏，而化学合成的难度较大，所以植物的此生代谢产物的工业化生产受到了严重的限制。植物组织培养是根据细胞全能性原理，利用

2、植物的器官、组织、细胞以及原生质体在无菌符合适宜的人工培养基及光照、温度、pH等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株。由此，我们可以利用植物细胞培养进行规模化和工业化的生产植物的此生代谢产物，以此解决植物次生代谢产物的工业化生产问题。关键词次生代谢产物植物组织培养工业化目录摘Mi录2引言31.次生产物生产42.次生产物生产在制药工业上的应用51.人参皂苷2.紫杉醇73.次生产物生产在食品工业上的应用81.香兰素84.植物组培次生代谢物研宄现状,10102.花青素95.

3、参考文南引言化合物在梢物体内的代谢途径可以分力初生代谢（Primarymetabolism）和次牛.代谢（Secondarymetabolism）.初生代谢是指所有牛.物的井同代谢途径。合成糖炙，氨基酸类，普通的脂肪酸类，核算类以及由它们形成的聚合物（多糖、蛋白质、RNADNA等）。是生物生存和健康必谣的化合物；次生代谢的概念最早于1891Kossie明确提出，是指某些生物体利川某些出生代谢产物为原料，在一系列酶的作用下，通过机体生化反应，形成特殊的化学物质（次生代谢产物）的过程。次生代谢产物其

4、产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。nJ•以分为苯丙素类、醌类、黄酮类、单宁类、萜类、留体及其苷、生物碱七大类。根据其次生产物的生源途径课分为酚类化合物、类萜类化合物、含氮化合物（如生物碱）三大类。【1】植物次生代谢产物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程屮与环境等相互作用的结果，在对环境胁迫迠应、植物间的竞争和协同进化、植物对昆虫的危害、草食性动物的采食及病原微生物的侵害过程中起防御作用。高等植物的此生代谢产物种类丰富，其屮一大部分次生代谢产物可用作药物，因此，对次生

5、产物生产在制药工业上的应用研究最为丰富，目前利用植物纟II培或毛状根毛培养生产用于制药工业的次生代谢产物主要有人身皂苷、春花生物碱及紫杉醇等。除了药用外，许多次生代谢产物还是食品，化工和农业化学的重要原料，在一些天然的食品添加剂如香料、色素和辛辣味物质等。然而由于植物体本身次生代谢产物含量低、提取工艺复杂，很难满足市场耑求，加之人为的生态环境破坏对野生植物的盲目采集和部分野生楨物引种栽培的W难，导致原料的自然资源的严重匮乏，可供利川的植物次生代谢产物资源减少。为了解决此类问题，完善植物次生代谢产

6、物提取工艺，植物组织培养是一个具有规模化和产业化，大幅度的提到植物次生产物的产量的技术。基于细胞全能性原理，利用植物细胞培养大规模生产此生代谢产物，以满足市场的需求。次生产物生产次生代谢产物的生产主要分为：1.直接从植物材料提取；2.化学合成方法合成；3.真菌或细菌发酵生产；4.应用植物和细胞组培的方法生产。【2】卜面将进行各个方法分析：1.直接从植物材料提取：从植物材料直接提取植物次生代谢产物，主要用于儿个方面：1.医药上的麻醉剂等，如鸦片，是从罂粟未成熟的朔來屮得到的风干乳状分泌物。课进一步

7、制得海洛因，用于缓解病痛。2.在打猎是用作毒素，如从植物中提取的一种简箭毒碱。3.作为致死剂和死刑的药剂4.生活屮的兴奋剂5.作为芳香剂去除臭味，如玫瑰油，薰衣草油等。由于从植物材料直接提取的工艺复杂，且相对成本较高，所以其产量并不是很大，加之环境因素的影响，过度的直接提取对祖物资源造成极大地浪费，且破坏生态环境，对此，需对提取工艺进行改进，更好的做法是应用其他方式进行植物次生代谢物的生产。2.化学合成方法合成：应用化学合成方法是在完企了解次生代谢物在植物体外的反应步骤之后，应用化学工艺，完全合

8、成或半化学合成次生代谢物，。如用Dioscorea中的皂苷配基为原料，用于生产可的松，女性U服避孕药炔雌醇甲醚和炔诺酮；那罗松，用于合成去污剂桂酸硫酸钠等。巾于某些次生代谢物结构复杂，合成线路过长，所以，化学合成部分会以植物提取物为原料进行完全合成和半合成。3.真菌或细菌发酵生产：抗菌素是细菌和真菌的代谢产物中的多肽，一部分通过化学合成生产，如氯霉素等，一部分则来源于真菌或细菌的发酵业，如青霉素，头孢菌素，红霉素等，是抗菌素的主要生产途径。随着抗生素的大规模工业化生产，在医药上，由于抗生素的过量