[发明专利]通过组织培养持续获得植物次生代谢产物的方法及其装置

权利要求书

1.一种通过组织培养持续获得植物次生代谢产物的方法，包括以下步骤：

（1）植物体批量获得：将植物体处理后接种入培养用反应器装置中，进行培养参数设定后，进行规模化培养，根据需要进行下一步的操作，所述植物体是指无菌培养下获得的植物细胞、植物组织、植物器官和丛生芽等状态；

（2）植物次生代谢产物产生及诱导：将获得的植物体在一定的培养条件下生成或进行诱导以获得需要的次生代谢产物；

（3）植物次生代谢产物的收集和提取：根据次生代谢产物存在的部位，以及次生代谢产物的特性进行次生代谢产物的收集提取操作以获得所需。

2.根据权利要求1所述的通过组织培养持续获得植物次生代谢产物的方法，其特征在于，所述步骤（1）中植物体处理的方法为：将灭菌后或无菌状态的外植体接种至固体培养瓶或植物生物反应器培养装置中，根据不同的植物及培养目的接种不同的外植体类型，所述培养用反应器装置是利用间歇浸没原理设计的植物生物反应器变型；

所述植物生物反应器装置的培养因素主要有：

培养基：根据植物种类的不同进行不同培养基的确定及激素种类及浓度的选择，包含现有的培养基类型及通过改良后的培养基类型；

培养基pH：用于培养扩繁的pH为植物适宜生长的范围为5.0~7.0；

浸没频率：根据植物种类不同调整不同的浸没频率，1min/24h~24h/24h；

接种密度：3~600个/L；或1~200个/层，可以利用可拆卸的多层培养网架来进行植物体的多层培养，来提高培养密度和空间利用效率；

培养条件：光照强度1000~50000lux，光照时间5~20 h/d，培养温度25±1℃；

培养时间：培养时间依据不同植物生长状态来确定，生长时间为10~90d。

3.根据权利要求2所述的通过组织培养持续获得植物次生代谢产物的方法，其特征在于，所述培养基pH 5.5~6.5；所述浸没频率3min/18h~30min/3h；所述光照强度1500~2000lux；所述光照时间8~18 h/d，所述接种密度60~150个/L或20~50个/层，所述生长时间为20~40d。

4.根据权利要求1~3任一项所述的通过组织培养持续获得植物次生代谢产物的方法，其特征在于，所述规模化培养是通过培养用反应器装置中的可拆卸的多层培养网架来实现的, 所述多层培养网架是用耐高温、耐腐蚀材料制作的拆卸网架，多层培养网架可以分别接种或同批次接种植物体。

5.根据权利要求1~3任一项所述的通过组织培养持续获得植物次生代谢产物的方法，其特征在于，所述一定的培养条件包括创造合适的培养条件、逆境胁迫环境或添加诱导因子；

所述合适培养条件是针对不同的植物种类设定不同的适合其生长的因素，通过培养后即可获得大量植物体特定部位的组织，从而从植物体中或从其分泌物中获得所需次生代谢产物；

所述逆境胁迫环境指高温、低温、强光照、弱光照、机械刺激和辐射等环境因子等，通过逆境胁迫环境诱导使植物体内产生新的次生代谢产物或提高原有次生代谢产物的含量，或诱导使次生代谢产物分泌到细胞外或提高分泌效率；环境因子如合适的培养条件及逆境胁迫环境等的改变可以通过装置外置的环境控制装备来实现，如控温装置可以提高培养环境温度、外置光照装置可以调节培养环境的光照强度等来诱导前述步骤（1）中大量的植物体产生所需的次生代谢产物；

    所述诱导因子指盐分含量、化学物质、植物激素、前体物质等，通过诱导因子诱导使植物体内产生新的次生代谢产物或提高原有次生代谢产物的含量，或诱导使次生代谢产物分泌到细胞外或提高分泌效率；诱导因子的改变可以通过装置中方便拆卸组装的储液罐结构，在更换培养液的同时将诱导因子如盐、诱导前体物质或具有毒害作用的化学物质等添加到培养液中来实现，在添加后通过培养使前期得到的大量植物体在诱导因子的作用下产生所需的次生代谢产物。