[發明專利]一種利用稀土元素提高魚藤素含量的方法

無效

• 申請號: 201110004647.8
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102165917A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 甘純璣;陳瀟彬;李堅;黃鈺潔;謝苗
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種用稀土元素提高魚藤素含量的方法。

背景技術

魚藤（Derris?trifolita?Lour）為豆科魚藤屬（Derris?Lour）植物，該屬植物全世界共有80余種，主要分布于熱帶及亞熱帶地區，在中國發現的約有20余種，廣泛分布于我國福建、廣東、云南、臺灣等省。魚藤屬（Derris?Lour）豆科植物如魚藤（Derris?trifolita?Lour.），毛魚藤（Derris?elliptica?(Roxb.)?Benth.），以及灰葉屬（Tephrosia?Pers）豆科植物非洲山毛豆(Tephrosia?vogelii?Hook?f．)等均含有大量的魚藤酮類化合物，是魚藤酮類化合物的主要來源。

魚藤素是魚藤酮類化合物中的一種，近期研究表明，魚藤素能夠有效地抑制多種癌細胞，特別是肺癌細胞的生長和繁殖，誘導癌變前和癌變細胞的凋亡。魚藤素抗癌機理主要有對生物體內廣泛存在的DNA拓撲異構酶Ⅰ（DNA?TopoisomeraseⅠ）表達的影響，進而抑制癌細胞增殖、誘導癌細胞凋亡。目前，魚藤素的抗癌作用已越來越受到研究者的重視。

魚藤素由于其結構復雜，人工合成成本高、難度大，目前該化合物大多從天然植物中獲得且主要從相關植物的根部得到。在天然植物中，魚藤素單位面積產量將明顯受到植物種類、地域和種植方式的制約，尤其是采集根部后，需要重新培植植株，導致種植周期長，土地利用率低，因此廣泛種植魚藤受到限制，進而限制了魚藤素的來源。

植物組織培養技術的發展為天然產物的生產提供了廣闊的空間。通過植物細胞離體培養技術生產魚藤素，可以避免田間栽培所帶來的不利因素，節省土地、縮短生產周期、降低成本，而且可以不受外界環境條件的限制，穩定這一產物的來源，甚至可以進行大規模化的批量生產。但是魚藤植物組織培養的研究中常出現魚藤的愈傷組織生長緩慢、易褐化（褐化率達50%～60%）及魚藤素含量低等問題，在大規模化的生產中，無法獲得高效穩定的培養體系無疑會增加生產的成本，因此建立具有高效且穩定的植物細胞培養體系在生產中是非常重要且是必要的。

稀土元素是周期系ⅢB族中原子序數為21、39和57～71的17種化學元素的統稱。我國是世界上稀土資源最豐富的國家，約占世界總儲量的80%。目前，稀土元素已經應用于幾十種農作物，并在一些中草藥的種植中得到應用。除了少量的重稀土元素，如釔等，對植物的生長具有遺傳毒性外，大部分的輕稀土元素，如：鑭、鈰、鐠、釹等，均有促進植物生長的作用，（方能虎，何友昭，稀土元素的植物生理作用研究激戰，稀土，1998，19（5）：66-70）。適當濃度的稀土元素對植物的生長調控及代謝產物的積累具有促進作用，如:在多種稀土元素的作用下，可明顯的提高藏紅花的生長狀況及藏紅花素的積累（王玉春等，稀土元素促進藏紅花細胞生長和提高藏紅花素含量的方法，申請號:?03146096.8），?稀土元素甚至可以替代外源激素對雪蓮細胞生長和黃酮類合成起到促進作用（Xiaofan?Yuan?et?al,?Biotechnology?Letters,2002,24,1889）。

發明內容

本發明目的在于提供一種利用稀土元素提高魚藤素產量的方法，從而克服魚藤的愈傷組織培養過程中出現的生長緩慢、魚藤素含量低及容易褐化的缺陷。

本發明的具體技術方案如下：

利用稀土元素提高魚藤素含量的方法，包括以下步驟：

（1）將魚藤愈傷組織接種到含0.005mmol/L～0.2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常規植物細胞培養基上，并添加6.5g/L瓊脂，30g/L蔗糖，?0.5mg/L～6mg/L細胞分裂素和1mg/L～6mg/L細胞生長素,于20°C～30°C下避光培養15d～30d；

（2）培養后再次接種到含有0.005mmol/L～0.2mmol/L稀土元素或稀土元素氧化物的常規植物細胞培養基上，并添加6.5g/L瓊脂，30g/L蔗糖，0.5mg/L～6mg/L細胞分裂素和1mg/L～6mg/L細胞生長素，于20°C～30°C下避光培養15d～50d。

所述魚藤愈傷組織的誘導過程為：取魚藤的外植體，經滅菌消毒后，于無菌條件下接種到常規植物細胞培養基，并添加6.5g/L瓊脂，30g/L蔗糖，2mg/L細胞分裂素和2mg/L細胞生長素，在pH=5.8，25°C的條件下離體培養，獲得魚藤愈傷組織。所述常規植物細胞培養基為MS培養基。