植物组织培养生产药物研究进展

2018-02-12于岩

江西农业 2018年5期

于岩

（黑龙江省黑河市瑷珲对俄进出口加工基地管理委员会，黑龙江黑河 164300）

植物是非常宝贵的资源，对于治疗人类疾病有着很大的优势。世界上有3/4的植物都可以入药。例如，癌症是一种较难治愈的疾病，而近期科学证明了红豆杉的细胞可以生成抗癌的物质。但是，目前有些植物由于自身对生长环境的要求很高，或者是由于人为因素，使得其依靠自然条件生长不能获得很高的产量，特别是目前还存在着一些濒临灭绝的植物。因此，为了发挥出植物帮助人类抵御疾病的作用，可以采取植物组织培养方式来培育植物。

1 植物组织培养生产药物的优点

任何植物的离体细胞在人工培育的情况下都有可能发育成为完整的植株，这又被称为细胞的全能性。由于细胞的全能性，植物组织培养在理论上是可行性的。目前，利用植物组织培养生产药物已成为药物生产的主流方式。为什么迫切地需要通过植物组织培养来生产药物，首先很多植物所能生产的药物是非常独特的，很难利用微生物生产出来，而相比较自然植物生成的药物来说，化学合成的药物比较劣质；其次，植物用药在对抗人类疾病上有着很大的优势，目前已经发现了几十种能够用来对抗病毒或者对抗癌症的植物提取物[1]。但是，在自然条件下，植物缺乏相关保护，有时因为植物的药用性良好而使得植物很早就被人采摘，市场上供不应求。相比于露天进行植物培养，植物组织培养有着以下明显优势：生产不受限制，不受季节、有害生物、地区的干扰；占地面积小，有进行规模化生产的可能；在筛选高产的细胞株时更加方便；生产周期短，所需人力少，生产设备简单；方便通过生物转化或者人工诱变寻找新品种。

2 植物组织培养生产药物研究进展

2.1 挑选组织培养的药用植物目前通过植物组织培养而成功生产出药物的药用植物达200多种，而通过植物组织培养出来的植物性能不一，既有濒临灭绝的植物，也有十分常见的植物，当然也有一些地区性植物，如高山红景天、川西獐芽菜、水母雪莲等。在用药方面，既有比较常见的生产用药植物，也有比较罕有的用于生产抗癌药物的植物，如红豆杉、长春花、狗牙花等。

另外，目前在进行植物组织培养时所运用到的材料有所改变，从过去的由植物的根、茎、叶、花、种子和果实等进行组织培养，发展到利用器官诱导出愈伤组织、毛状根等，再利用其进行组织培养[2]，最后发展到如今的细胞培养。在此期间经历了多种转换，从原理到技术都有着重大的变革。

2.2 进行植物组织培养在进行植物组织培养时，培养技术有着很大的改变，技术水平在不断提高，从过去进行液体静态培养、固体培养或者悬浮培养，逐渐发展成液体连续培养、细胞固定化培养或者深层大罐发酵。而如今人们依然没有停下自己探索的脚步，近期人们又对通过电刺激或者体外胁迫等影响植物组织培养产生了好奇，当然也有无数的学者在不断进行研究。而在植物组织培养过程中产生了一些与之匹配的技术，包括复制平板技术、荧光显微镜术等，这些技术也给植物组织培养带来了很大的便利[3]。

2.3 植物组织培养生产药物的产业化发展距今，植物组织培养已经发展了一定时间，但在实际生产中能够用于大规模工业化生产的植物并不多。只有少数能够完成规模化生产，如硬紫草，还是有很大一部分植物无法实现产业化生产。分析发现，可能是因为高等植物细胞在进行增殖时速度缓慢，同时其产物浓度非常低[4]，因而可能造成植物的产业化生产无法实现。今后需对产业化生产进行进一步研究，以期实现更多植物的产业化生产。