调整培养技术来提高植物细胞培养生产次生代谢产物效率的具体措施有哪些?
作者: 发布日期:2025-02-14 11:12:37 来源: 浏览量:0
调整培养技术来提高植物细胞培养生产次生代谢产物效率的具体措施有哪些?
除了前面提到的采用合适的培养方式、添加诱导子、优化培养过程控制外,调整培养技术来提高植物细胞培养生产次生代谢产物效率的具体措施还有连续培养与半连续培养、共培养技术、原位分离技术等,以下是具体介绍:
连续培养与半连续培养
连续培养:在细胞培养过程中,以一定的速度向生物反应器中加入新鲜培养基,同时以相同速度排出培养液,使细胞处于持续的对数生长期,能够不断合成次生代谢产物。该方法可保持细胞生长和代谢的稳定性,提高生产效率,适用于大规模生产次生代谢产物。
半连续培养:是介于分批培养和连续培养之间的一种培养方式。在分批培养的基础上,每隔一定时间取出部分培养液,同时补充等量的新鲜培养基。这种方式既可以避免分批培养中细胞生长后期营养物质缺乏和代谢产物积累对细胞的抑制作用,又能在一定程度上保持细胞培养的相对稳定性,提高次生代谢产物的产量。
共培养技术
植物细胞与微生物共培养:某些微生物可以与植物细胞相互作用,促进植物细胞次生代谢产物的合成。如在红豆杉细胞培养中,加入特定的内生真菌,可通过诱导植物细胞的防御反应,激活次生代谢途径,从而提高紫杉醇的产量。
不同植物细胞共培养:将不同种类的植物细胞进行共培养,利用细胞间的相互作用和信号传导,可能诱导次生代谢产物的合成或改变代谢途径,产生新的次生代谢产物或提高现有产物的产量。
原位分离技术
吸附法:在培养体系中加入适当的吸附剂,如大孔树脂、活性炭等,使次生代谢产物在合成后立即被吸附到吸附剂表面,从而将产物从细胞培养体系中分离出来。这样可以降低产物在培养液中的浓度,解除产物对合成途径的反馈抑制,促进细胞继续合成次生代谢产物。
膜分离法:利用半透膜的选择性透过性,将细胞和次生代谢产物进行分离。在植物细胞培养过程中,采用合适孔径的膜组件,使小分子的营养物质和代谢产物能够透过膜,而细胞被截留,实现细胞培养与产物分离的同步进行,提高生产效率。