植物細胞制藥

第六章植物細胞工程制藥

植物組織細胞培養(yǎng)優(yōu)點:1.化合物的產(chǎn)量比之能從天然植物分離的要高;2.加入適當?shù)那绑w能生物合成具有更好藥理性質的類似物;3.能夠獲得通常在植物中含量極低的有重要藥理作用的化合物;4.能將容易得到的天然產(chǎn)物經(jīng)生物轉換成更有價值的藥物;5.能開發(fā)出含固相植物細胞或固相植物酶的生物反應器。

5、外植體外植體（explant）是指用于植物組織（細胞）培養(yǎng)的器官或組織（的切段），植物的各部位如根、莖、葉、花、果、穗、胚珠、胚乳、花藥和花粉等均可作為外植體進行組織培養(yǎng)。四、植物培養(yǎng)細胞的生理特性1、延遲期（lagphase）細胞分裂的初始期和最大生長期之間，其持續(xù)時間取決于培養(yǎng)前的條件、時期和培養(yǎng)基性質，其特征是細胞數(shù)量、干重近乎恒定，細胞壁厚度達最大；高RNA含量；高蛋白質合成能力；高聚核糖體含量；有絲分裂加速；增加細胞的細胞質部分2、加速期（accelerationphase）細胞最大生長期和最大細胞濃度，最佳DNA濃度和蛋白質累積率，持續(xù)時間3~4代，其特征為常數(shù)：干重增加：細胞數(shù)、DNA和蛋白質濃度減少：有絲分裂活性、RNA含量和蛋白質合成能力3、對數(shù)期（logphase）介于最大生長率和蛋白質合成完全停止期之間，其特征為蛋白質合成能力減退；4、穩(wěn)定期（stationaryphase）細胞數(shù)穩(wěn)定，其特征為細胞高液泡化、極度脆弱、高度分化，有機化合物的濃度高。植物培養(yǎng)細胞的生理特性：1.植物培養(yǎng)細胞重量的增加主要取決于對數(shù)期，而次級代謝產(chǎn)物的積累則主要在穩(wěn)定期完成。2.纖維素細胞壁使得其外骨架相當脆弱，表現(xiàn)為抗張力強度大，抗剪切能力小。3.植物細胞培養(yǎng)基粘度比較高，且隨培養(yǎng)時間的延長，細胞數(shù)量呈指數(shù)上升。4.很少以單一細胞懸浮生長，多以非均相集合體的細胞團形式存在二、培養(yǎng)基及其組成1、無機鹽2、碳源3、植物生長調節(jié)劑植物激素是指植物代謝過程中形成的生長調節(jié)物質，在極低濃度時即能調節(jié)植物的生長和發(fā)育過程，并能從合成部位轉運到作用部位而發(fā)揮作用。植物激素只限于天然產(chǎn)生的調節(jié)物質。已發(fā)現(xiàn)植物組織中可以形成5種植物激素，即生長素、分裂素（6-FA)、赤霉素、脫落酸和乙烯。吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、6-芐基腺嘌呤(6-BA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)4、有機氮源使用較多的有機氮源為蛋白質水解產(chǎn)物（如谷氨酰胺）或各種氨基酸。有機氮源對細胞的早期生長有利，5、維生素植物細胞大規(guī)模培養(yǎng)系統(tǒng)1、成批培養(yǎng)法2、半連續(xù)培養(yǎng)法3、連續(xù)培養(yǎng)法二階段連續(xù)培養(yǎng)法連續(xù)培養(yǎng)時間長，細胞的生產(chǎn)能力要比成批培養(yǎng)法高；細胞生產(chǎn)緩慢，培養(yǎng)時間長，要維持系統(tǒng)的無菌狀態(tài)，技術條件要求較為苛刻。因此，設計出二階段連續(xù)培養(yǎng)法：第一罐中投入適于細胞增長的培養(yǎng)基并連續(xù)加入該培養(yǎng)基；第二罐中投入適于產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的培養(yǎng)基。兩罐之間通過管道連接，第一罐中培養(yǎng)液不斷流入第二罐，同時第二罐培養(yǎng)液不斷放出，可大大提高細胞生長速度。（4）植物生長調節(jié)劑由于材料生理狀態(tài)的差異，其作用也有很大的不同。（5）氧氣和酸度氧氣，懸浮細胞和固定化細胞供氧方式有所不同，前者可采用通