《表1 植物转化法合成天麻素》

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《天麻素生物合成的研究进展》

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植物是许多具有医药应用价值的天然活性产物的来源，它们通过自身细胞内复杂的次生代谢反应合成一些相同的天然活性物质，如红景天苷除红景天属植物可以合成外，女贞、小叶女贞、藏波罗花等也可以合成[13-15]。正是从这一现象出发，研究者们尝试利用非天麻类植物合成天麻素（表1）。蔡洁等[16]对人参毛状根生物合成天麻素转化体系进行了探索，结果显示人参毛状根在B5培养液中培养22 d后，可将天麻素苷元（4-羟基苯甲醇）转化生成天麻素，转化率为84.8%，合成的天麻素占人参毛状根干质量的6.65%。龚加顺等[17-18]分别利用两种不同的曼陀罗植物（白花曼陀罗和紫花曼陀罗）悬浮培养细胞进行了天麻素生物转化研究，实验结果表明两种曼陀罗细胞都能将前体物质4-羟基苯甲醛先还原成4-羟基苯甲醇，然后利用细胞内的糖基转移酶使其糖基化生成天麻素，其中在培养基中添加0.1 mg/L水杨酸和保持发酵罐罐压小于1 k Pa时，可有效促进紫花曼陀罗细胞对4-羟基苯甲醛的糖基化效率。除了以曼陀罗悬浮细胞作为转化载体外，彭春秀等[19]还利用曼陀罗毛状根进行了天麻素转化实验，结果显示由农杆菌诱发的曼陀罗毛状根能转化外源底物4-羟基苯甲醇合成天麻素。本课题组也开展过天麻素植物转化的相关研究，其中利用植物水培法对小白菜是否能够利用4-羟基苯甲醇产生和积累天麻素，以及4-羟基苯甲醇对小白菜生长是否会造成影响进行了考察，所得结果证实小白菜能以浓度相关的方式将4-羟基苯甲醇转化为天麻素，但随时间的推移天麻素积累量逐渐降低，而且水培营养液中添加4-羟基苯甲醇会抑制小白菜根的生长并延缓或阻滞株高的增长，因而在含4-羟基苯甲醇的水培液中不宜长时间培养小白菜[20]。以上研究结果都充分证明，除天麻外还有部分植物也能利用相关前体物质合成天麻素，这就为今后拓宽天麻素的来源，并增加其产量提供了有效的途径。