白色紫锥菊不定根培养及抗炎特性的研究

发布时间：2020-11-02 04:46

　　 白色紫锥菊是具有极高药用价值和观赏价值的多年生草本植物。国内没有其野生资源,且引种后不同地区人工栽培的白色紫锥菊品质差异较大,难以满足市场需求。因此,以白色紫锥菊不定根作为产品生产的原材料具有十分重要意义。为了提高不定根生物量和有效物质积累,本文对白色紫锥菊不定根培养条件进行了优化。研究采用单因素和均匀设计试验对培养基组分进行了筛选。单因素试验结果发现最佳的磷浓度为0.94 mM,氮浓度为45 mM,硝态氮和铵态氮浓度比为37.5mM/7.5mM。采用3因素(氮、磷和蔗糖)12 水平(浓度)进行均匀试验,发现不定根生物量和有效物质积累最佳的组合为氮浓度45 mM、磷浓度1.56 mM和蔗糖浓度50 g·L-1,总酚和黄酮生产量分别达到297.91 mg·L-1和211.94 mg·L-1。进一步利用生物反应器进行了不定根培养动态研究,发现0～10 d为不定根生长的延迟期,10～30d为指数生长期,30～50 d为平稳期。在培养30 d时不定根生长和有效物质积累最多,鲜物重和干物重分别为304.28 g和29.82 g,而总酚和黄酮生产量分别达到398.99 mg·L-1和280.57 mg·L-1。因此,可确定30 d为白色紫锥菊不定根生物反应器培养的最佳培养周期。在体外抗炎试验中,进行了不定根提取物对脂多糖(LPS)诱导的小鼠腹腔巨噬细胞(PMs)促炎介质释放的影响研究。不同浓度提取物对几种促炎介质的抑制程度有差异,但浓度为100 pg·L-1时,对一氧化氮(NO)、前列腺素E2(PGE2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)的产生以及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧化酶-2(COX-2)蛋白表达均具有显著抑制作用。进一步,本研究探究了不定根提取物对核转录因子(NF)-κB和丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)两种信号通路相关蛋白表达的影响,结果发现不定根提取物(25～100μg·mL-1)对NF-κB信号通路中的NF-κB抑制蛋白(IκB)-α表达无明显影响,但可显著降低MAPKs信号通路中的p38、ERK和JNK蛋白的磷酸化水平,表明白色紫锥菊不定根是通过调控MAPKs信号通路发挥抗炎作用。
【学位单位】：延边大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S567.239;R285.5
【部分图文】：

中氮浓度为４５?ｍＭ，将ＮＯｒ和ＮＨ４＋调节成不同浓度，从而探宄其对不定根生物??量及有效物质积累的影响。结果表明：当培养基中Ｎ０３－和ＮＨ４＋浓度比为０／４５?ｍＭ??时，白色紫锥菊不定根变粗不进行分化且颜色变深褐色（图４），不定根生物量??及有效物质积累最少。随着培养基中ＮＯｒ浓度增加和ＮＨ４＋浓度减少，不定根的??生物量及有效物质积累不断增加。当ＮＯｒ和ＮＨ４＋浓度比为３７．５／７．５?ｍＭ时，不??定根分化出较多侧根且颜色鲜亮（图４），其生物量、总酚和黄酮含量及生产量??均达到最大值。其中，鲜物重和干物重分别为５５．４６?ｇ＇Ｌ－１和４．７４?ｇ＇Ｌ－１?（表４），??总酚含量和生产量分别为５３．５４?ｍｇ?ｇ－１和２５３．７８?ｍｇ?Ｌ－１，黄酮含量和生产量分别??为３７．５７ｍｇ．ｇ－１和１７８．０８?ｍｇ．Ｌ－１?（图５）。当培养基中ＮＯｒ和ＮＨ４＋浓度比为４５／０??ｍＭ时，不定根分化较少且颜色发褐（图４），其生物量以及有效物质积累均有??所下降（表４和图５）。综上所述，当Ｎ０３－和ＮＨ４＋浓度比为３７．５／７．５?ｍＭ时，最??适合不定根生长及总酚和黄酮的积累。??图４ＮＯｙ和ＮＨ４＋浓度对白色紫锥菊不定根生长的影响??Ｆｉｇ．?４?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＮＯ３＇?ａｎｄ?ＮＨ４＋?ｃｏｎｃｅｎｔｒ

生长状况及色泽均好于其他处理（图６）。而在磷浓度（＜］ｍＭ）较低时，过低??浓度（１号处理）或过高浓度（１１号处理）的氮，均不利于不定根鲜物重和干物??重的积累，１号和１１号处理的不定根鲜物重和干物重最少，与６号或８号处理??相比较，低约为５倍（表５）。干物重作为评价药用植物生长状况的重要指标，??是获得大量药用植物有效物质的基础。对均匀设计中干物重进行回归方差分析，??结果表明，干物重的户值（０．０４９）小于尸值（１９．６７）（表６），说明不定根千物??重与氮浓度、磷浓度和蔗糖浓度显著相关。??

＼ｊ??时间的增加而逐渐增多，在３０?ｄ后不定根生长缓慢，趋于平稳，且随着培养时??间的延长不定根颜色逐渐加深至深褐色（图８）。不定根培养液的电导率（ＥＣ）??与生物量有着相反的趋势，随着培养天数的增加呈现逐渐下降趋势，在１０？２０?ｄ??期间急剧下降，而在２０￣３０ｄ下降幅度变小，在３０？５０?ｄ下降幅度相对比较平稳??（图９Ｂ）。培养液的ｐＨ随着培养时间的增加而逐渐升高，在３０ｄ后趋于平稳??（图９Ｂ）。不定根培养期间，ＥＣ与不定根鲜物重（Ｒ２?＝?０．９７５）（图９Ｃ）和ＥＣ??与不定根干物重（Ｒ２?＝?０．９８Ｏ２）（图９Ｄ）呈现负线性相关。??表９反应器内培养白色紫锥菊不定根的比生长速率和倍增时间??Ｔａｂｌｅ?９?Ｐｅｃｉｌｌｃ?ｇｒｏｗｔｈ?ｒａｔｅ?（ｐ）?ａｎｄ?ｄｏｕｂｌｉｎｇ?ｔｉｍｅ?（Ｔｄ）?ｏｆ?Ｅ．?ｐａｌｌｉｄａ?ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ?ｒｏｏｔ?ｇｒｏｗｔｈ??ｄｕｒｉｎｇ?ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ?ｃｕｌｔｕｒｅ??培养天数??１０?２０?３０?４０?５０??Ｃｕｌｔｕｒｅ?ｄａｙｓ??比生长速率??Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｇｒｏｗｔｈ?ｒａｔｅ?（ｊｊ）?０．１１７?０．１７４?０．０８３?０．００４?０．００２??５．９２３?３．９８３?８．３４９?，７３．２５０?３４６．５００??Ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ?（Ｔｄ）??■棚１??
【参考文献】

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本文编号：2866589