【正文】 94%以上。另外，菖蒲油 能抑制昆蟲性腺的發(fā)育。 ? 華南農(nóng)業(yè)大學昆蟲毒理研究室從 80年代開始探討川楝素 的殺蟲作用。 3. 超臨界萃取技術 ? 在低溶解度的氣體中，需要在提高壓力與溫度的條件下進行氣態(tài)萃取。 ? 樂海洋對菊科殺蟲植物的化學和毒理學進行報道，指出菊科植物含有 2類獨有的天然產(chǎn)物結(jié)構類型，即是倍半萜內(nèi)酯和許多不同類型的炔類化學物。一些藥品售價不匪，如 抗心肌炎藥物輔酶 Q 104 000 ＄ /kg,抗癌藥物紫杉醇 600 000 ＄ /kg,抗腫瘤藥物喜樹堿 430 000＄ /kg,抗心腦血管藥長春新堿 更是達到 2 000 000＄ /kg,每年此類藥品的交易額達 30億美元，直到今天全世界有 121種臨床使用的處方藥來源于植物，大約有 75%的世界人口要依賴傳統(tǒng)的植物藥劑。據(jù) 1996年報道，國際上通過植物細胞和組織培養(yǎng)的方法進行食品成分商業(yè)化生產(chǎn)最成功者是日本。通過在培養(yǎng)體系中加水溶性或脂溶性的有機物或有吸附作用的多聚化合物如大孔樹脂、木炭、琥石樹脂等，使培養(yǎng)體系形成上、下兩相或三相，細胞在其中一相生長與合成次生物質(zhì)，而這些產(chǎn)物又通過主動或被動運輸方式釋放到細胞外，并被另一相所吸附，從而在細胞外創(chuàng)造一個次生代謝物的儲存單元。即采用海藻酸鈣凝膠固定細胞，除此以外，其它凝膠還有瓊脂、瓊脂糖、明膠、魚叉藻聚糖、聚丙烯酰胺等，在氣升式反應器、流化床反應器或填充床反應器中進行培養(yǎng)；膜反應器使用的支撐物有中空纖維膜和聚乙烯泡沫等。 （ 1）酚類合成代謝途徑 ? 植物次生代謝物的合成途徑通常是以不同類別的次生代謝物合成途徑為單位即 代謝頻道（ metabolic channel）的形式存在。 3．含氮化合物 ? 大多數(shù)含氮化合物是從普通氨基酸合成的，主要有 生物堿、胺類、生氰苷、芥子油苷和非蛋白氨基酸 等。 （ 4）毛狀根易于分離且容易獲得再生植株，對于獲得轉(zhuǎn)基因藥用植物或把外源基因轉(zhuǎn)到可由根再生的植株具有重要的意義 。 ? Payane(1987)最早利用冠癭組織培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物，并獲得了金雞納的 2個無菌冠癭組織株系，從中分離出了喹啉生物堿。通過此技術，可將micRNA或 micDNA片段導人植物使催化某一分支代謝的關鍵酶受到抑制或加強，從而使目的代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量得以提高。 2. 冠癭組織的誘導與培養(yǎng) ? 根癌農(nóng)桿菌 (Agrobacterium tumefaciens)的 Ti質(zhì)粒結(jié)構與 Ri質(zhì)粒結(jié)構相似，其 T一 DNA上具編碼生長素合成酶基因 iaaM(tms 1)， iaaH(tms 2)及編碼細胞分裂素合成酶的基因 ipt(tmr)。從銀杏原葉體及懸浮細胞獲得的轉(zhuǎn)化根其藥物成分分別達干重的 %和 %。單萜合成途徑并非倍半萜和二萜等高級萜類合成途徑的分支，而是具有獨特的酶促反應機制的單獨合成途徑。 展望未來，植物細胞培養(yǎng)技術要想實現(xiàn)真正意義的工業(yè)化，必須從以下幾方面努力 : 七、植物的次生代謝途徑研究進展 1．酚類合成代謝 2．萜類合成代謝 3．含氮化合物 苯丙烷代謝途徑 異戊二烯代謝途徑 生物堿合成途徑 1．酚類合成代謝 主要包括 黃酮類、簡單酚類和醌類 等。 （ 4）目的產(chǎn)物能從細胞中釋放出來而進入介質(zhì)中。在很多情況下，植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物大多貯存于細胞液泡內(nèi)，如何使其從液泡中釋放出來是需要解決的另一問題。 ? 20世紀 90年代至今，利用植物細胞進行天然產(chǎn)物的生產(chǎn)進入了一個嶄新的發(fā)展階段 ,它與基因工程、快速繁殖形成了新世紀生物技術領域的三大主流。韓國、日本、尼日利亞、意大利、瑞典、芬蘭、英國等均正在研究天然藥用植物性殺蟲劑。 1. 植物次生物質(zhì)的化學研究 ? 鐘平對印楝殺蟲劑的殺蟲作用和機理進行了報道，發(fā)現(xiàn)在印楝種子和葉片的提取物中，至少有 9種化學活性物質(zhì)能夠影響昆蟲的活動，而 azadirschtin、 salannin、meliantriol和 mimbin 4種成分起主要作用，這 4種物質(zhì)的化學結(jié)構目前已經(jīng)研究清楚。萃取后，對溶劑進行簡單的蒸發(fā)就能得到最終產(chǎn)品。 ? 姜黃油 對赤擬谷盜既有忌避作用還能干擾其正常的繁殖和發(fā)育，使大多數(shù)幼蟲不能化蛹而死亡，或發(fā)育成畸形蛹、畸形成蟲。 ? 鬧羊花素 Ⅲ 和黃杜鵑花乙酸乙酯萃取物對小菜蛾有產(chǎn)卵忌避作用，在非選擇性和選擇性試驗處理 72h，鬧羊花素 Ⅲ 質(zhì)量濃度 %， EtOAc萃取物質(zhì)量濃度 5g/L的忌避率分別為 %和 %。紫背金盤氯仿提取物氯仿提取物的拒食效果高于甲醇提取物。 3. 防治雜草，提高植物種間競爭能力 植物能通過產(chǎn)生和釋放次生物質(zhì)，抑制鄰近的其他植物的生長發(fā)育。 昆蟲是植物生態(tài)環(huán)境中的一部分，對植物次生性化合物質(zhì)的演化有直接影響；同時，植物所含的這些化合物質(zhì)也對昆蟲為害施加制約。 2. 防治蟲害 有些次生物質(zhì)對昆蟲表現(xiàn)為毒殺、忌避、拒食、抗產(chǎn)卵、抑制昆蟲生長等作用。 三、植物次生物質(zhì)對害蟲的防御作用 1. 植物次生物質(zhì)的拒食、驅(qū)避作用 2. 植物次生物質(zhì)對昆蟲生長、生殖及存活的抑制作用 3. 植物次生物質(zhì)對昆蟲的毒殺作用 1. 植物次生物質(zhì)的拒食、驅(qū)避作用 許多害蟲有時雖能接近甚至附著在某些植物體上，但卻不能取食或者很少取食，其原因是這些植物體內(nèi)含有抗拒昆蟲取食的次生物質(zhì)。通常植物產(chǎn)生一些揮發(fā)性次生物質(zhì)，能夠引起昆蟲負趨向運動和無定向移動，從而可避免或抵御昆蟲取食。 ? 用乙醚、丙酮、乙醇 3種有機溶劑浸提 苦瓜葉片提取液 涂抹白菜葉飼養(yǎng)小菜蛾幼蟲。 ）mg/L，優(yōu)于著名的殺蚜生物堿毒黎堿和煙堿。采用 CO2作超臨界萃取出的產(chǎn)物比蒸汽蒸餾高溫萃取更近似于原始材料。目前，已經(jīng)分離鑒定的檸檬素類化學物有 300多種，其它多種植物次生代謝產(chǎn)物活性成分的組分和化學結(jié)構還在研究中。 （ 2）可以在生物反應器中進行大規(guī)模培養(yǎng)，并通過控制環(huán)境條件得到超過整株植物產(chǎn)量的代謝產(chǎn)物 。目前國外還采用一種 突變種篩選法 ，其原理是把一些細胞毒性抑制劑如 p 氟苯丙氨酸（ PFP）、 5 甲基色氨酸、草苷磷、維生素 H等加入到要篩選的細胞培養(yǎng)體系中，那些耐藥性強且經(jīng)過一段時間培養(yǎng)生長正常的細胞系就可能是所要求的高產(chǎn)細胞系。 3．毛狀根培養(yǎng)技術的應用 ? 后述 4．固定化培養(yǎng)技術 ? 該技術是將細胞固定于載體上在固定化反應器中培養(yǎng)的方法。 利用生物體系產(chǎn)生的酶對外源化合物進行的酶催化反應。 ? 苯丙烷中央代謝途徑、類黃酮和異黃酮合成支路均以代謝頻道存在。 （ 1）生物堿合成途徑 （ 2）生物堿合成代謝調(diào)節(jié) ? 植物生物堿主要有萜類吲哚生物堿、芐基異喹啉生物堿、茛菪堿和煙堿、嘌呤生物堿等，它們均有其特定的生物合成途徑。 ? 迄今為止，高等植物誘導毛狀根生產(chǎn)次生代謝物質(zhì)已涉及到31科 100余種植物，其中包括 23科 50余種藥用植物，如黃花煙草、曼陀羅、顛茄、莨菪、長春花、紫草、紅豆杉、人參、黃連等。 Mahagaekera研究發(fā)現(xiàn)顛茄 Duboisia hybrid的冠癭組織共培養(yǎng)時，能使二者單獨培養(yǎng)不能產(chǎn)生的莨菪胺合成，其含量顯著增加。張蔭麟報道了利用毛狀根和冠癭瘤在無激素培養(yǎng)基上，光照條件下分化出了轉(zhuǎn)化的再生植株，并選出了 1個高產(chǎn)株系。 ? 毛狀根培養(yǎng)目前的轉(zhuǎn)化方法有直接注射法、接種感染法和共培養(yǎng)法，其中接觸感染法因操作簡便易行最為常用。生物堿合成過程中的吲哚 3甘油磷酸酶（ BX1）、 STR、酪氨酸 /多巴脫羧酶（ TYDC）、 BBE等可能是限速酶。苯丙氨酸裂解酶 PAL、肉桂酸 4羥基化酶（ C4H）、 4香豆酰 CoA連接酶（ 4CL）是苯丙烷類代謝途徑中的關鍵酶，也是合成途徑中的限速酶，它們在植物苯丙烷次生代謝物合成途徑中位于代謝支路的分叉口或位于次生代謝物合成途徑的下游，負責合成酚類次生代謝物一般合成前體。如在食品領域，在固定化葡萄糖異構酶的作用下規(guī)?；a(chǎn)高果糖玉米糖漿；在制藥行業(yè)，第一個利用生物轉(zhuǎn)化技術規(guī)模化生產(chǎn)的物質(zhì)是在被固定化的盤尼西林?；D(zhuǎn)移酶的作用下生產(chǎn)盤尼西林；另外還有甲基毛地黃毒苷的 12β 羥基化轉(zhuǎn)化為甲基地高辛，它是在 20L或 300L的細胞懸浮培養(yǎng)體系實現(xiàn)的，研究結(jié)果顯示在 20L的氣升式反應器中葡萄糖含量達到 8%時基質(zhì)中地高辛的轉(zhuǎn)化率達到 80%；此外還