優(yōu)化鐵皮石斛原球莖生物反應(yīng)器的培養(yǎng)體系.pdf

1、鐵皮石斛為蘭科石斛屬植物，具有獨(dú)特的藥理作用和較高的藥用價(jià)值，是一種極其珍貴的藥用植物，近年來(lái)鐵皮石斛的野生資源嚴(yán)重匱乏，進(jìn)行人工栽培又具有產(chǎn)量不穩(wěn)定和有效成分含量低等問題，使得石斛資源的開發(fā)和利用受到了阻礙。因此，本試驗(yàn)以鐵皮石斛無(wú)菌播種誘導(dǎo)出的原球莖作為試驗(yàn)材料，研究生物反應(yīng)器內(nèi)影響原球莖生長(zhǎng)的多種因素，優(yōu)化反應(yīng)器培養(yǎng)原球莖及活性物質(zhì)積累的體系，同時(shí)也為鐵皮石斛生產(chǎn)提供一種新的方法。
　　通過(guò)對(duì)原球莖在反應(yīng)器和固體培養(yǎng)條件下增

2、殖生長(zhǎng)的比較，發(fā)現(xiàn)在生物反應(yīng)器內(nèi)原球莖增殖生長(zhǎng)明顯好于固體培養(yǎng)，原球莖鮮物重和干物重為固體培養(yǎng)的1.48和1.75倍，增殖系數(shù)達(dá)到5.5。為了確立原球莖反應(yīng)器培養(yǎng)的優(yōu)化體系，研究了對(duì)原球莖以及活性物質(zhì)積累的影響因素，結(jié)果表明，通氣方式對(duì)原球莖生長(zhǎng)和活性物質(zhì)的積累有很大影響，在逐漸提高通氣量的變量通氣條件下不但原球莖生物量而且多糖和生物堿的含量及產(chǎn)量明顯高于恒量通氣。反應(yīng)器培養(yǎng)過(guò)程中接種量是另一重要因素，當(dāng)原球莖接種量為30 g（FW）時(shí)

3、，增殖系數(shù)最高，但接種量提高到50 g時(shí)原球莖的生物量最多，但多糖和生物堿的最高積累則分別出現(xiàn)在接種量為50和40 g時(shí)，因此針對(duì)不同的物質(zhì)生產(chǎn)采用不同的接種量。對(duì)培養(yǎng)基條件進(jìn)行優(yōu)化的結(jié)果表明以蔗糖作為碳源，濃度為30 g?L-1時(shí)有利于原球莖的增殖生長(zhǎng)及活性物質(zhì)的積累；對(duì)培養(yǎng)基無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行了篩選，將MS培養(yǎng)基濃度減半，PO43-濃度調(diào)節(jié)為1.8 mM，并單獨(dú)使用30 mM的NO3－時(shí)，有利于原球莖生長(zhǎng)和多糖及生物堿的積累。另外，培養(yǎng)基中

4、pH對(duì)原球莖生長(zhǎng)和多糖及生物堿積累有很大的影響，原球莖在pH5.8生長(zhǎng)最佳，pH4.8和7.8對(duì)原球莖生長(zhǎng)有抑制效果，而多糖含量和生物堿含量分別在pH7.8和pH4.8達(dá)最高，分別為574.13 mg?g-1和330.73μg?g-1，但兩種物質(zhì)最高的生產(chǎn)量出現(xiàn)pH5.8，多糖和生物堿生產(chǎn)量分別達(dá)到5.52 g?L-1和3.11 mg?L-1。
　　對(duì)鐵皮石斛原球莖和栽培植株莖葉中多糖和生物堿進(jìn)行組織化學(xué)定位研究，發(fā)現(xiàn)多糖的分布量