紫草素的應用和生產

紫草素來源於紫草，其實紫草中的一種活性成分。紫草爲雙子葉植物紫草科紫草屬。主要包括：軟紫草、紫草、黃花軟紫草、新疆紫草。紫草喜涼爽、溼潤的氣候條件，怕澇，怕高溫，以地勢高、土層深厚、富含腐殖質、排水良好和滲水力強的中性或微酸性沙質壤土爲宜，多生於荒山田野、路邊及乾燥多石山坡的灌叢中。

應用

據奈良時代的史料記載，紫根在很早之前就可作爲染料。紫草素是曬乾了的紫根粉碎後，用熱水提取後的紫草素汁液，可用來染色。紫根是日本藥典中收錄的藥材，有抗炎、促進傷口癒合的作用，殺菌作用等功效。在日本江戶時代爲了治療疾病，有將紫草染色的手帕纏在頭上這個風俗，總之它可能不是說迷信，還真有一些作用的。

生產

如前所述，紫草具有較高的藥用價值，大量地採挖野生紫草，已經嚴重威脅到產地的生態環境。爲了滿足增加的需求，研究人員早已意識到要運用植物細胞工程技術解決紫草資源短缺的問題。

1．紫草愈傷組織的誘導

1974年，研究人員就成功地從硬紫草誘導出愈傷組織。這項工作拉開了利用植物細胞工程生產紫草素的序幕。我國藥用紫草的研究工作從20世紀80年代中期纔開始，樊紅霞、朱汝幸分別誘導獲得了滇紫草的愈傷組織，並發現其紫草素含量比其根部高。李國鳳等誘導得到了有效成分含量最高的新疆紫草愈傷組織。

2．紫草細胞的懸浮培養和固定化培養

（1）懸浮培養

Fujita等最早提出用兩步法進行紫草細胞的懸浮培養。寧文等進行試驗研究表明細胞生長曲線呈扁平的S形，細胞停止生長後，紫草寧及其衍生物大量形成，二者的動態變化呈負相關。

（2）同步提取 

使用某些有機溶劑在培養過程中同步萃取紫草素，既簡化了次生代謝物的分離提純工作，又降低了產物的反饋抑制。

（3）紫草細胞的反應器大規模培養

中國科學院化冶所研製成功了“氣升內循環半錯流式”新型植物細胞生物反應器，並實現了新疆紫草細胞100升規模的反應器培養。反應器大規模培養是紫草走向工業化生產的重要一步。

（4）固定化培養技術 

目前，固定化培養已成爲利用植物細胞培養生產次生物質研究的個重要方向。呂華等把硬紫草細胞包埋在海藻酸鈣中固定化培養，30天后，色素外泌達70，而懸浮細胞僅有30。如同時使用正十六烷進行萃取，色素外泌可達95。研究表明固定化培養過程中，以45天更換一次培養基，則180天后，細胞仍有產生色素的能力。

（5）紫草的種苗快繁

使用生物工程的手段，直接生產無菌苗，然後在產區進行種植，該法成本小，見效快，是中藥現代化最直接的體現。以上所述兩種途徑常常是同時進行、相輔相成的。

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