大量元素对玫瑰茄悬浮细胞生长和花青素合成的影响

1.不同碳源对细胞生长和花青素合成的影响

为研究玫瑰茄细胞对不同碳源的适应能力，选择了7种碳源：葡萄糖、甘露醇、蔗糖、麦芽糖、乳糖、菊糖、右旋糖酐，添加浓度均为40g/L，其他条件保持不变，测定摇瓶培养14天后玫瑰茄细胞量的增长倍数和细胞中花青素的含量。蔗糖和葡萄糖对玫瑰茄细胞的生长是适合的，细胞量分别增长14.3和12.2倍，葡萄糖对玫瑰茄细胞生长也未表现出抑制效应。葡萄糖为碳源时，玫瑰茄细胞的花青素含量比用蔗糖时稍高，均高于利用乳糖和麦芽糖，但细胞量增长倍数较小。值得注意的是利用麦芽糖为唯一碳源时，细胞花青素含量达到最高值35.3mg/g，分别是蔗糖和葡萄糖时的2.5和2.2倍，但花青素总产率仍然较低。玫瑰茄基本上不能利用甘露醇、右旋糖酐和菊糖，表明细胞缺乏应用糖醇和多糖的酶系，细胞不能生长的同时，花青素的合成也缺乏足够的碳源支持。蔗糖和葡萄糖是最适合玫瑰茄细胞生长和花青素合成的碳源。

2.蔗糖浓度对细胞生长和花青素合成的影响

玫瑰茄细胞生长（0～40%）和花青素合成（0～6%）随培养基中蔗糖浓度的升高而增加，并分别在4%和6%的蔗糖浓度下达到最大细胞量和最高的细胞花青素含量，最高的花青素产率也在4%蔗糖浓度下出现。这与蔗糖作为唯一碳源参与玫瑰茄细胞初级代谢和次级代谢是有直接联系的。当蔗糖浓度超过4%时，玫瑰茄细胞的生长受到抑制。培养基中蔗糖的利用率随着蔗糖浓度的升高而降低。结果表明适合玫瑰茄细胞生长和花青素合成的最佳蔗糖浓度是不同的。由于花青素的产率同时与细胞量和细胞中花青素含量有关，故此4%的蔗糖浓度是较佳的选择。(https://www.daowen.com)

3.氮源总量与比例对细胞生长和花青素合成的影响

氮源对植物细胞的生长是不可缺少的。氮源组成和总量的变化对细胞的生长和次级代谢的进行有不同的作用。B5培养基的基本氮源已经足够满足玫瑰茄细胞生长和花青素的合成；而NO3－离子和NH4+离子的比例对玫瑰茄细胞生长和花青素合成有重要的作用。在1/2和l倍基本氮源浓度下，25∶2、23∶4、19∶8三种比例的培养基都比较适合细胞生长和花青素合成。在两种氮源中，NO3－离子对细胞生长是必需的，但对花青素合成有一定抑制作用，降低NO3－离子浓度是一种提高细胞花青素含量的常用方法。由于玫瑰茄细胞长期生长在含铵离子的培养基中，因此缺乏NH4+离子的培养基对玫瑰茄细胞的生长有一些不利影响。但过高的NH4+离子则对玫瑰茄细胞生长有明显的抑制作用，在以NH4+离子为唯一氮源的培养基中，玫瑰茄细胞基本上不能生长，甚至死亡，在一定范围内提高NH4+离子的浓度会促进细胞内花青素的积累。除了以NO3－离子为唯一氮源的培养基中之外，提高氮源总量相应提高了NH4+离子的浓度，因此对细胞生长也有明显抑制作用，花青素含量也降低。

4.磷酸盐浓度对细胞生长和花青素合成的影响

磷酸盐不论对细胞生长还是花青素的合成都是必需的，但磷酸盐浓度对玫瑰茄细胞生长和花青素合成的影响是相反的。提高磷酸盐浓度能促进细胞的生长，但细胞中花青素的合成明显受到抑制；而在较低的磷酸盐浓度时，细胞中花青素的合成虽然增加，但细胞量减少。这在很多产花青素植物的培养过程都表现出同样的规律，表明磷酸盐成为生长限制性因素对花青素的合成有可能是有利的。