文 献 综 述

藏红花(Crocus sativus L.)是一种名贵的药材，它的药用部位是其柱头，因此对藏红花化学成分的研究也主要集中在柱头。藏红花柱头中的主要药用成分包括藏红花素、藏红花酸、藏红花苦素、藏红花醛等 [1-2]，在抗肿瘤[3-5]、免疫调节、治疗心脑血管系统疾病和抑郁症等神经系统疾病方面都具有良好功效，尤其是在抗肿瘤方面功效显著，其毒副作用明显低于现常用抗肿瘤药物。藏红花只是柱头入药，产量极低，又因资源极其有限，使其价格昂贵。传统栽培技术由于种源少、适宜栽培的地区有限、生长条件苛刻等因素，满足不了市场的需求，故有必要通过不同的途径来解决藏红花资源短缺的问题。化学合成法[6]由于工艺复杂、费用高、容易造成新的环境污染，其发展也不受欢迎。如果能诱导并筛选出快速生长又能产生藏红花素、藏红花苦素、藏红花酸等药理活性物质的细胞系、愈伤组织等，利用植物细胞培养技术大规模生产藏红花素等药理活性物质，将是解决藏红花资源短缺的有效方法之一。国内外有些学者先后开展了藏红花细胞培养生产藏红花素等次生产物研究工作。袁丽红等[7]以藏红花球茎为外植体诱导获得了性状优良的细胞系。Chen等以藏红花芽、叶和花为外植体进行愈伤组织诱导，并从229株细胞系中筛选出生长快，不易褐化的细胞系Corm1，其藏红花素1含量是1.677 mg/g，并采用了气升式反应器和鼓泡塔式反应器对藏红花细胞液体悬浮培养生产藏红花素进行了初步研究[8-10]。

细胞系不稳定、细胞生长缓慢及代谢物产量低等问题是植物细胞培养工业化生产过程中的瓶颈。建立有效的代谢产物合成调控方法不仅能使培养过程中细胞生长和产物合成稳定可控，而且是实现植物细胞培养生产有价值次生代谢产物的前提。基于离体培养细胞的生理生化特性、目标代谢产物合成的生源途径特点及其与其它次生代谢产物合成的关系，调控次生产物合成的主要措施包括筛选高产细胞系[11]，深入研究特定代谢产物的生物合成途径，对培养条件进行优化，诱导子的利用，前体添加，代谢抑制剂的应用，细胞分泌促进剂的应用，各种代谢调节因子的协同作用等。植物细胞培基质中的成分对细胞生长与次生代谢物合成与积累起着决定性作用。培养基中的碳源、氮源、无机盐、植物生长激素、有机酸和一些复合物质是细胞生长以及次生代谢物合成的物质基础。

Fujita等采用4％(w/V)的蔗糖浓度培养紫草细胞，结果能提高花色素的产量[12]。陈书安等考察了不同培养基对藏红花悬浮细胞生长和藏红花素累积的影响，发现通过二步法建立的添加2 mg/L NAA，1 mg/L 6-BA 和300 mg/L CH 的B5 培养基，培养36天，细胞生物量(13.4 g/L)和藏红花素产量(0.91 g/L)均达到最高[13]。郭志刚等[14]以藏红花叶鞘组织为外植体，以MS作为培养基添加0.5mg/L 6-BA和2.0mg/L IAA,20℃下黑暗条件培养诱导形成愈伤组织，在其中筛选出生长较快的愈伤组织病通过固液两步培养法将在固体培养基中获得的藏红花愈伤组织转移到液体培养基中合成藏红花色素。以改良1/2MS培养基中添加0.4mg/L 6-BA，4.0mg/L IAA以及一定量的藏红花素合成诱导子作为液体生产培养基，藏红花愈伤组织按10%（细胞鲜质量/培养基体积）接种量接种在2L培养液中，采用植物细胞反应器培养12 d,藏红花素的含量最高可达34.6mg/g。

由以上可见，藏红花细胞培养需要合适的培养基。培养基是植物细胞培养的基本介质，是细胞的生存环境。培养基的成分及各成分的含量对细胞生长有很大的影响，植物细胞只有在合适的培养基上才能良好生长。因此，采用不同的方法对藏红花细胞培养基成分进行优化很重要。Plackett-Burman(PB)方法结合中心复合设计(CCD)并运用响应面分析法(RSM)[15-16]已广泛应用于多因素实验条件的优化和发酵工艺关键参数的筛选。通过对实验进行科学的设计和数据分析，筛选出对目标值影响最大的关键因素，并确定各个因素的最佳组合及最优响应值。