盧祖鴻

（廣南縣中醫(yī)醫(yī)院，云南 廣南 663300）

1 藥用植物離體培養(yǎng)技術(shù)的研究進展

1.1 愈傷組織

愈傷組織是植物細胞脫分化后形成的一種無定形狀態(tài)的薄壁細胞，可以在短時間內(nèi)分化形成幼苗，實現(xiàn)快速繁殖，從而克服藥用植物人工栽培周期長、生長緩慢的難題。據(jù)統(tǒng)計，進行愈傷組織培養(yǎng)研究過的藥用植物超過400種。人參自古被稱為“百草之王”，具有廣泛的藥理作用，早在20世紀60年代，就已經(jīng)有了人參愈傷組織培養(yǎng)的報道。但是由于人參愈傷組織生長較為緩慢，且其中的有效成分含量遠低于天然植株，至今人們還在探索和優(yōu)化人參愈傷誘導分化的條件，以便將其工業(yè)化生產(chǎn)。

1.2 細胞培養(yǎng)

植物細胞培養(yǎng)是指在細胞離開生命體的前提下，以單個細胞體或者若干個細胞體為單位進行懸浮培養(yǎng)。植物細胞培養(yǎng)技術(shù)可以優(yōu)化最佳的培養(yǎng)條件，在較短時間內(nèi)大規(guī)模培養(yǎng)，從而緩解藥用植物資源供應的難題。從20世紀80年代至今，藥用植物細胞培養(yǎng)一直是研究的熱點，并取得一系列成果，如在人參、西洋參、紫草、紅豆杉的研究上均取得了細胞懸浮培養(yǎng)的成功。但是，由于植物細胞生長相對較慢，次生代謝產(chǎn)物的合成與積累需要一個漫長的過程，這個過程容易受到培養(yǎng)條件如傳質(zhì)、傳氧等的影響，導致在多次傳代后出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，因此，對優(yōu)質(zhì)懸浮細胞系進行篩選和優(yōu)化仍是目前研究的重點。另外，細胞培養(yǎng)工業(yè)化的前提是合適的細胞培養(yǎng)反應器的制備，如何解決在細胞生長高黏度的狀態(tài)下，以合適的剪切力攪拌，達到傳質(zhì)、傳氧等最合適的植物細胞生長環(huán)境，是植物細胞培養(yǎng)工業(yè)化亟須解決的問題。

1.3 毛狀根

毛狀根又稱發(fā)根，是發(fā)根農(nóng)桿菌侵染植株或某一器官組織而形成的。因毛狀根具有培養(yǎng)體系生長迅速、效率高、遺傳性狀穩(wěn)定等優(yōu)點，已成為植物組織培養(yǎng)的研究熱點。目前，已有100多種植物的毛狀根被成功誘導，通過優(yōu)化培養(yǎng)基、光照、pH值、溫度等物理因素以及添加外源激素、誘導子等化學因子，有些毛狀根中的次生代謝產(chǎn)物含量甚至會超過原植株含量，具有重要的應用價值。我國的研究人員建立了太子參毛狀根的培養(yǎng)體系，為利用毛狀根大規(guī)模生產(chǎn)藥用有效成分奠定了基礎。人參、三七、丹參、黃芪、當歸、銀杏等藥用植物的毛狀根利用也已經(jīng)獲得成功。其中，人參毛狀根已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，且其產(chǎn)品大規(guī)模應用于制藥、食品和化妝品行業(yè)。但是，大部分藥用植物毛狀根體系的研究仍處在研究階段，這是由于毛狀根經(jīng)過多次繼代培養(yǎng)后會退化，其次生代謝產(chǎn)物的含量降低，因此，毛狀根體系的優(yōu)化和篩選仍然是目前研究的主要內(nèi)容。

2 藥用植物離體培養(yǎng)技術(shù)的應用前景

2.1 利用藥用植物離體培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)藥用植物活性化合物

藥用植物的活性產(chǎn)物往往是其次生代謝產(chǎn)物，生產(chǎn)周期長、產(chǎn)量低，利用離體培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)藥用植物活性成分具有重要的經(jīng)濟效益和社會效益。據(jù)統(tǒng)計，近1000種藥用植物的離體培養(yǎng)技術(shù)獲得成功，提供了超過600種的活性成分，并且人參、紫杉醇、青蒿素的離體培養(yǎng)生產(chǎn)已經(jīng)達到了工業(yè)化水平。研究發(fā)現(xiàn)，通過改變培養(yǎng)條件，如調(diào)整培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分含量、調(diào)整pH值和溫度、添加外源激素、進行菌體感染等生物刺激，均能有效提高離體培養(yǎng)材料中活性成分的含量，這些研究為藥用植物中次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)提供了有效的途徑。

2.2 藥用植物快速繁殖

由于人工栽培的藥用植物大多生長周期較長，而市場對名貴中藥材的需求日益增加，使得藥用植物資源過度開發(fā)，一些珍惜藥用植物瀕臨滅絕。例如早些年我國蘊藏量豐富的野生甘草已經(jīng)滅絕。其他名貴中藥材如金花茶、人參和紅豆杉已被列入國家一級保護野生植物名錄，長此以往，將對傳統(tǒng)醫(yī)學造成沖擊。利用離體培養(yǎng)技術(shù)分化成植株，可以實現(xiàn)藥用植物的快速繁殖，從而解決瀕危藥用植物的資源問題。藏紅花引種我國以來，多采用分球繁殖的方式，繁殖系數(shù)低、種球易受病毒侵害且易退化，限制了藏紅花的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化種植。針對該問題，經(jīng)過多年的摸索，目前已經(jīng)建立了藏紅花花柱誘導愈傷組織的初代培養(yǎng)技術(shù)體系。據(jù)統(tǒng)計，目前已有200多種藥用植物經(jīng)過離體培養(yǎng)成功獲得了試管植株，實現(xiàn)了快速繁殖，其中絕大多數(shù)為珍貴稀有的藥用植物，如人參、鐵皮石斛、金線蓮等。

3 結(jié)語

綜上所述，由于藥用植物的大量開發(fā)應用、人工栽培的困難和品質(zhì)退化等原因，導致許多藥用植物資源嚴重短缺。而采用植物細胞或器官離體培養(yǎng)技術(shù)，可快速積累藥用植物的活性成分，為資源短缺問題的解決提供了有效手段。所以，相關(guān)研究人員需要在今后的工作中不斷強化對藥用植物離體培養(yǎng)技術(shù)的研究與應用，進而為保障我國藥用植物的供給量打下良好基礎。