抗癌剤トリプディオライト生産用植物細胞大量培養法に関する研究

植物细胞大规模培养生产抗癌药物雷磷石的研究

• 批准号: 61550716
• 负责人: 小出 耕造
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550716/
• 关键词: 植物組織培養; カルス; 細胞懸濁培養; クロヅル; Tripterygium wilfordii; 抗癌剤; トリプディオライト; 気泡塔型バイオリアクター; 植物ホルモン

本研究では、抗癌物質トリプディオライトを生産することが報告されているクロヅル(ニシキギ科、Tripterygium wilfordii)を実験材料とし、その細胞を懸濁培養させるためのバイオリアクター開発を指向した基礎実験を行なった。植物体は、福島県および群馬県の山間部より採取した。実験では、先ず外植片よりカルスの誘導を試みた。ハイポネックス,ココナツミルク,バナナ,MS培地を用い至適還境の選定を行なった所、MS培地が最も優れていることが分った。一方、ココナツミルク培地からは、植物の全能性に基付いて幼植物体を再生することができ、クロヅルの組織培養法を確立する上で極めて有用な結果を得た。次に、MS培地中の庶糖、ホルモンの組成を変え、それらがカルス生育に及ぼす影響を検討した。糖に関しては、20〜40kg/【m^3】へと濃度を高めるにつれてカルス誘導が促されるが、生育速度は逆に抑制されることが分った。ホルモンの効果については、NAAおよびカイネチンの添加量を0.2〜0.5ppmの範囲で各々4通り変え、合計16通りのカルス誘導を試みた。その結果、カイネチンの割合を大きくすると黒い色素に覆われた細胞魂が導びかれ、反面、NAAの割合を上げると白い細胞魂が誘導されると言う注目すべき経験則を得た。さらに、植え付け時のカルス断片の大きさを小さくすることにより、対植え付け時のカルス生長量を25日間で約5.6倍に迄高めることができた。また、液量1lおよび0.1lの気泡塔型バイオリアクター(単孔、ガラス製)を試作し、酸素の液相物質移動容量係数KLa値を求めた。空気の空塔基準ガス流速を1.8m/hとした条件では、クロヅル細胞懸濁液は、培地と比較し、KLa値が約1/3に迄低下することが分った。さらにガス流速を1.7〜3.74m/hの範囲で4とおり変え、21日間回分培養させて生育量を求めた。その結果、ガス流速に比例して生育量が増すことが分った。

在这项研究中，我们进行了基本实验，旨在使用实验材料Tripterygium wilfordii，黑色起重机（Diaperidae，Triperidae，Wilfordii）为细胞的悬浮培养物开发生物反应器，据报道该材料产生抗癌物质。植物是从福岛山区和Gunma县的山区收集的。在实验中，我们首先试图从外植体诱导愈伤组织。使用Hyponex，椰奶，香蕉和MS培养基选择最佳还原，发现MS培养基是最好的。另一方面，椰奶培养基允许根据植物的剂量再生植物，并在建立黑吊带的组织培养方法时获得了极为有用的结果。接下来，更改了MS培养基中的糖和激素的组成，并检查了这些糖的作用对愈伤组织生长的影响。关于糖，随着浓度增加到20-40 kg/m^3，愈伤组织诱导被促进，但已经发现生长速率被抑制。关于激素的影响，添加的NAA和动力素的量以四种方式更改为0.2至0.5 ppm，并尝试了16个不同的调用。结果，我们获得了一个值得注意的经验法则，即增加动力素的比例会导致细胞灵魂被黑色颜料覆盖，同时增加NAA的比例会导致白色的细胞灵魂。此外，通过减少种植过程中的愈伤组织碎片的大小，在种植过程中的愈伤组织生长量增加到25天的大约5.6倍。此外，产生了一个气泡柱生物反应器（单孔，由玻璃制成），其液体体积为1 L和0.1 L，以确定氧气的液相传质量系数KLA。在空气流量流速为1.8 m/h的条件下，发现与培养基相比，黑起重机细胞悬浮液的KLA值减少了约1/3。此外，在1.7至3.74 m/h的范围内以四种方式更改气流速，并将混合物培养21天以确定生长量。结果，发现增长率与气体流量成比例增加。