專利名稱：鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種生物工程技術領域的方法。特別是一種鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法。
背景技術：
青蒿素作為一種有效的抗瘧藥物已經(jīng)得到全世界的認同。目前，青蒿素的主要來源是從青蒿植株的地上部分提取。Artemisia annua L.(青蒿)又名黃花蒿，是一年生草本藥用植物。由于青蒿中青蒿素的含量非常低(占干重的0.01％-1％)，使得這種藥物的大規(guī)模商業(yè)化生產受到了限制。雖然現(xiàn)在已經(jīng)能夠人工合成青蒿素，但由于難度大，產量低，成本高，不具備商業(yè)化生產的可行性。利用組織培養(yǎng)及細胞工程來生產青蒿素是一種很有吸引力的方法。然而青蒿素在愈傷組織中含量低于干重的0.1％，在芽中最高也只有干重的0.16％，而大多數(shù)研究在根中沒有檢測到青蒿素。因此利用組織培養(yǎng)及細胞工程來生產青蒿素的可行性不高。另外利用基因工程技術獲得青蒿素含量較高的青蒿新品種是比較一種可行的方法，但由于青蒿的代謝途徑還有許多步驟并不清楚，利用基因工程來提高青蒿素含量還處于嘗試階段。
經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，Dahua Chen等在《Plant Science》(《植物科學》，2000年155期179-185頁)發(fā)表了題為“Expression of a chimericfarnesyl diphosphate synthase gene in Artemisia annua L.transgenicplants via Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation”(“通過農桿菌介導轉化在青蒿植株中表達法尼基焦磷酸合酶基因”)的論文，報道通過過量表達FPS(法尼基焦磷酸合酶)在原有基礎上提高青蒿素含量2-3倍，但仍只有干重的1％左右。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，使其有效地提高了青蒿中的青蒿素含量，且無需很高的前期投入、操作簡單、便于規(guī)模化生產。
本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的，首先將青蒿種子種植于發(fā)苗培養(yǎng)基中發(fā)苗，然后將青蒿苗移栽于珍珠巖培養(yǎng)基質中，采用以下兩種途徑中的任意一種途徑對青蒿苗進行處理第一種途徑為，用長期鹽處理營養(yǎng)液澆灌移栽的青蒿苗，并保持珍珠巖培養(yǎng)基質濕潤，處理從幼苗期至到開花前期，然后采收；第二種途徑為，用普通營養(yǎng)液澆灌青蒿苗，至青蒿生長至開花前期，在采收前用短期鹽處理營養(yǎng)液短期處理后進行采收，即能獲得較高青蒿索產量。
所述的發(fā)苗培養(yǎng)基，是通過在MS培養(yǎng)液中另外添加30g/L的蔗糖和2.6g/L的植物凝膠而得。其中MS培養(yǎng)液為Murashige and Skoog于1962公布。
所述的將青蒿苗移栽，是指待青蒿苗長至5cm左右時將其移栽于珍珠巖培養(yǎng)基質。
所述的用長期鹽處理營養(yǎng)液澆灌移栽的青蒿苗，是指每兩天澆灌一次。
所述的長期鹽處理營養(yǎng)液，其配方為33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O、3.4mg/L KH2PO4和2-8g/LNaCl。
所述的用普通營養(yǎng)液澆灌青蒿苗，是指每兩天澆灌一次。
所述的普通營養(yǎng)液，其配方為33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/LCaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O和3.4mg/L KH2PO4。
所述的用短期鹽處理營養(yǎng)液短期處理，處理時間為3天。
所述的短期鹽處理營養(yǎng)液，其配方為33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O、3.4mg/L KH2PO4和6g/L NaCl。
青蒿素屬于次生代謝物，含量隨環(huán)境改變會有比較大的變化。從改造生境選擇合適誘導因素如鹽脅迫來提高青蒿素的含量是一種可行的方案。同時由于青蒿素在青蒿開花前期達到含量最高峰，故本發(fā)明在開花前期采收之前利用鹽脅迫處理提高青蒿素含量，能有效增加青蒿素的產量。
本發(fā)明建立了通過鹽處理提高青蒿素含量的方法，能有效地提高青蒿中的青蒿素含量，不需要利用基因工程的方法提高青蒿素含量所要求的相對較高的前期投入，操作簡單，便于規(guī)?；a，對降低青蒿素的成本具有非常重要的意義。


圖1青蒿植株在不同濃度的長期鹽處理營養(yǎng)液處理下青蒿素含量變化圖2青蒿植株在短期鹽處理營養(yǎng)液短期處理下青蒿素含量變化具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1用長期鹽處理營養(yǎng)液長期處理青蒿將青蒿種子(采用產于重慶酉陽青蒿素含量較高的青蒿品種)種植于發(fā)苗培養(yǎng)基上發(fā)苗，發(fā)苗培養(yǎng)基的配方為MS培養(yǎng)液，另外添加30g/L的蔗糖和2.6g/L的植物凝膠。待青蒿苗長至5cm左右移栽于珍珠巖培養(yǎng)基質中，用長期鹽處理營養(yǎng)液每兩天澆灌一次，保持珍珠巖培養(yǎng)基質濕潤，長期鹽處理營養(yǎng)液配方為在普通營養(yǎng)液的基礎上，另外添加2-8g/L NaCl，其中普通營養(yǎng)液配方為33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/LMgSO4.7H2O和3.4mg/L KH2PO4，待植株生長到30cm左右(植株開花前期)，采收。取植株葉片，用高效液相色譜測定青蒿素含量。
結果如圖1所示，未處理的青蒿中青蒿素占干重1％-1.5％，青蒿素含量在長期鹽處理之后有了顯著的提高，含2g/L NaCl的長期鹽處理營養(yǎng)液處理后，含量達到1.5％-2.0％左右；含4g/L NaCl的長期鹽處理營養(yǎng)液處理后，含量達到2.0％-2.9％左右；含6g/L NaCl的長期鹽處理營養(yǎng)液處理后，含量達到2.0％-3.0％左右；含8g/L NaCl的長期鹽處理營養(yǎng)液處理后，含量達到1.5％-2.4％左右。
實施例2用短期鹽處理營養(yǎng)液短期處理青蒿將青蒿種子(采用產于重慶酉陽青蒿素含量較高的青蒿品種)種植于發(fā)苗培養(yǎng)基中發(fā)苗，待青蒿苗長至5cm左右移栽于珍珠巖培養(yǎng)基質中，用普通營養(yǎng)液每兩天澆灌一次，其中普通營養(yǎng)液配方為33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O和3.4mg/L KH2PO4，保持珍珠巖培養(yǎng)基質濕潤。待植株生長到20cm左右(植株開花前期)，用短期鹽處理營養(yǎng)液每大澆灌，保持珍珠巖培養(yǎng)基質濕潤，短期鹽處理營養(yǎng)液配方為在普通營養(yǎng)液的基礎上，另添加NaCl 6g/L。待用短期鹽處理營養(yǎng)液處理3天后，采收。取青蒿植株葉片，用高效液相色譜測定青蒿素含量，結果如圖2所示，未處理的青蒿中青蒿素占干重0.6％～0.8％，而用短期鹽處理營養(yǎng)液處理3天后含量達到1.1％左右，有了較為明顯的提高。
本實施例選擇鹽濃度合適的低產鹽堿地種植青蒿，達到生產青蒿并提高其青蒿素產量的目的，也可以通過在采收青蒿前期短時鹽處理達到提高植株中的青蒿素含量的目的，同時不影響青蒿植株的生物量，從而顯著地提高青蒿素的產量，有效降低提取制備青蒿素產品的生產成本，對滿足青蒿素醫(yī)藥工業(yè)大規(guī)模生產具有重要意義。
權利要求
1.一種鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征在于，首先將青蒿種子種植于發(fā)苗培養(yǎng)基中發(fā)苗，然后將青蒿苗移栽于珍珠巖培養(yǎng)基質中，采用以下兩種途徑中的任意一種對青蒿苗進行處理第一種途徑為用長期鹽處理營養(yǎng)液澆灌移栽的青蒿苗，并保持珍珠巖培養(yǎng)基質濕潤，處理從幼苗期至到開花前期，然后采收；第二種途徑為用普通營養(yǎng)液澆灌青蒿苗，至青蒿生長至開花前期，在采收前用短期鹽處理營養(yǎng)液短期處理后進行采收。
2.根據(jù)權利要求1所述的鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的發(fā)苗培養(yǎng)基，是在MS培養(yǎng)液中另外添加30g/L的蔗糖和2.6g/L的植物凝膠而得。
3.根據(jù)權利要求1所述的鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的將青蒿苗移栽，是指當青蒿苗長至5cm時，將其移栽于珍珠巖培養(yǎng)基質中。
4.根據(jù)權利要求1所述的鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的用長期鹽處理營養(yǎng)液澆灌移栽的青蒿苗，是指每兩天澆灌一次。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的長期鹽處理營養(yǎng)液，其配方為33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O、3.4mg/L KH2PO4和2-8g/LNaCl。
6.根據(jù)權利要求1所述的鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的用普通營養(yǎng)液澆灌青蒿苗，是指每兩天澆灌一次。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的普通營養(yǎng)液，其配方為33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/LCaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O和3.4mg/L KH2PO4。
8.根據(jù)權利要求1所述的鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的用短期鹽處理營養(yǎng)液短期處理，處理時間為3天。
9.根據(jù)權利要求1或8所述的鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的短期鹽處理營養(yǎng)液，其配方為33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O、3.4mg/L KH2PO4和6g/LNaCl。
全文摘要
一種鹽處理提高青蒿中青蒿素含量的方法，屬于生物工程技術領域。本發(fā)明方法為首先將青蒿種子種植于發(fā)苗培養(yǎng)基中發(fā)苗，然后將青蒿苗移栽于珍珠巖培養(yǎng)基質中，采用以下兩種途徑中的任意一種途徑對青蒿苗進行處理第一種途徑為，用長期鹽處理營養(yǎng)液澆灌移栽的青蒿苗，并保持珍珠巖培養(yǎng)基質濕潤，處理從幼苗期至到開花前期，然后采收；第二種途徑為，用普通營養(yǎng)液澆灌移栽的青蒿苗，至青蒿生長至開花前期，在采收前用短期鹽處理營養(yǎng)液處理后進行采收。本發(fā)明能有效地提高青蒿中的青蒿素含量，不需要基因工程的方法所要求的相對較高的前期投入，操作簡單，有效降低提取制備青蒿素產品的生產成本，對滿足青蒿素醫(yī)藥工業(yè)大規(guī)模生產具有重要意義。
文檔編號A01G1/00GK1985572SQ20061014821
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權日2006年12月28日
發(fā)明者鞏克, 錢正昊, 張凌, 景福遠, 關少波, 王玥月, 唐克軒 申請人:上海交通大學