专利名称：盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法
技术领域：
本发明涉及的是一种生物工程技术领域的方法。特别是一种盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法。
背景技术：
青蒿素作为一种有效的抗疟药物已经得到全世界的认同。目前，青蒿素的主要来源是从青蒿植株的地上部分提取。Artemisia annua L.(青蒿)又名黄花蒿，是一年生草本药用植物。由于青蒿中青蒿素的含量非常低(占干重的0.01％-1％)，使得这种药物的大规模商业化生产受到了限制。虽然现在已经能够人工合成青蒿素，但由于难度大，产量低，成本高，不具备商业化生产的可行性。利用组织培养及细胞工程来生产青蒿素是一种很有吸引力的方法。然而青蒿素在愈伤组织中含量低于干重的0.1％，在芽中最高也只有干重的0.16％，而大多数研究在根中没有检测到青蒿素。因此利用组织培养及细胞工程来生产青蒿素的可行性不高。另外利用基因工程技术获得青蒿素含量较高的青蒿新品种是比较一种可行的方法，但由于青蒿的代谢途径还有许多步骤并不清楚，利用基因工程来提高青蒿素含量还处于尝试阶段。
经对现有技术的文献检索发现，Dahua Chen等在《Plant Science》(《植物科学》，2000年155期179-185页)发表了题为“Expression of a chimericfarnesyl diphosphate synthase gene in Artemisia annua L.transgenicplants via Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation”(“通过农杆菌介导转化在青蒿植株中表达法尼基焦磷酸合酶基因”)的论文，报道通过过量表达FPS(法尼基焦磷酸合酶)在原有基础上提高青蒿素含量2-3倍，但仍只有干重的1％左右。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种盐处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，且无需很高的前期投入、操作简单、便于规模化生产。
本发明是通过如下技术方案实现的，首先将青蒿种子种植于发苗培养基中发苗，然后将青蒿苗移栽于珍珠岩培养基质中，采用以下两种途径中的任意一种途径对青蒿苗进行处理第一种途径为，用长期盐处理营养液浇灌移栽的青蒿苗，并保持珍珠岩培养基质湿润，处理从幼苗期至到开花前期，然后采收；第二种途径为，用普通营养液浇灌青蒿苗，至青蒿生长至开花前期，在采收前用短期盐处理营养液短期处理后进行采收，即能获得较高青蒿索产量。
所述的发苗培养基，是通过在MS培养液中另外添加30g/L的蔗糖和2.6g/L的植物凝胶而得。其中MS培养液为Murashige and Skoog于1962公布。
所述的将青蒿苗移栽，是指待青蒿苗长至5cm左右时将其移栽于珍珠岩培养基质。
所述的用长期盐处理营养液浇灌移栽的青蒿苗，是指每两天浇灌一次。
所述的长期盐处理营养液，其配方为33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O、3.4mg/L KH2PO4和2-8g/LNaCl。
所述的用普通营养液浇灌青蒿苗，是指每两天浇灌一次。
所述的普通营养液，其配方为33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/LCaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O和3.4mg/L KH2PO4。
所述的用短期盐处理营养液短期处理，处理时间为3天。
所述的短期盐处理营养液，其配方为33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O、3.4mg/L KH2PO4和6g/L NaCl。
青蒿素属于次生代谢物，含量随环境改变会有比较大的变化。从改造生境选择合适诱导因素如盐胁迫来提高青蒿素的含量是一种可行的方案。同时由于青蒿素在青蒿开花前期达到含量最高峰，故本发明在开花前期采收之前利用盐胁迫处理提高青蒿素含量，能有效增加青蒿素的产量。
本发明建立了通过盐处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对较高的前期投入，操作简单，便于规模化生产，对降低青蒿素的成本具有非常重要的意义。
图1青蒿植株在不同浓度的长期盐处理营养液处理下青蒿素含量变化图2青蒿植株在短期盐处理营养液短期处理下青蒿素含量变化具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1用长期盐处理营养液长期处理青蒿将青蒿种子(采用产于重庆酉阳青蒿素含量较高的青蒿品种)种植于发苗培养基上发苗，发苗培养基的配方为MS培养液，另外添加30g/L的蔗糖和2.6g/L的植物凝胶。待青蒿苗长至5cm左右移栽于珍珠岩培养基质中，用长期盐处理营养液每两天浇灌一次，保持珍珠岩培养基质湿润，长期盐处理营养液配方为在普通营养液的基础上，另外添加2-8g/L NaCl，其中普通营养液配方为33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/LMgSO4.7H2O和3.4mg/L KH2PO4，待植株生长到30cm左右(植株开花前期)，采收。取植株叶片，用高效液相色谱测定青蒿素含量。
结果如图1所示，未处理的青蒿中青蒿素占干重1％-1.5％，青蒿素含量在长期盐处理之后有了显著的提高，含2g/L NaCl的长期盐处理营养液处理后，含量达到1.5％-2.0％左右；含4g/L NaCl的长期盐处理营养液处理后，含量达到2.0％-2.9％左右；含6g/L NaCl的长期盐处理营养液处理后，含量达到2.0％-3.0％左右；含8g/L NaCl的长期盐处理营养液处理后，含量达到1.5％-2.4％左右。
实施例2用短期盐处理营养液短期处理青蒿将青蒿种子(采用产于重庆酉阳青蒿素含量较高的青蒿品种)种植于发苗培养基中发苗，待青蒿苗长至5cm左右移栽于珍珠岩培养基质中，用普通营养液每两天浇灌一次，其中普通营养液配方为33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/L CaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O和3.4mg/L KH2PO4，保持珍珠岩培养基质湿润。待植株生长到20cm左右(植株开花前期)，用短期盐处理营养液每大浇灌，保持珍珠岩培养基质湿润，短期盐处理营养液配方为在普通营养液的基础上，另添加NaCl 6g/L。待用短期盐处理营养液处理3天后，采收。取青蒿植株叶片，用高效液相色谱测定青蒿素含量，结果如图2所示，未处理的青蒿中青蒿素占干重0.6％～0.8％，而用短期盐处理营养液处理3天后含量达到1.1％左右，有了较为明显的提高。
本实施例选择盐浓度合适的低产盐碱地种植青蒿，达到生产青蒿并提高其青蒿素产量的目的，也可以通过在采收青蒿前期短时盐处理达到提高植株中的青蒿素含量的目的，同时不影响青蒿植株的生物量，从而显著地提高青蒿素的产量，有效降低提取制备青蒿素产品的生产成本，对满足青蒿素医药工业大规模生产具有重要意义。
权利要求
1.一种盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征在于，首先将青蒿种子种植于发苗培养基中发苗，然后将青蒿苗移栽于珍珠岩培养基质中，采用以下两种途径中的任意一种对青蒿苗进行处理第一种途径为用长期盐处理营养液浇灌移栽的青蒿苗，并保持珍珠岩培养基质湿润，处理从幼苗期至到开花前期，然后采收；第二种途径为用普通营养液浇灌青蒿苗，至青蒿生长至开花前期，在采收前用短期盐处理营养液短期处理后进行采收。
2.根据权利要求1所述的盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的发苗培养基，是在MS培养液中另外添加30g/L的蔗糖和2.6g/L的植物凝胶而得。
3.根据权利要求1所述的盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的将青蒿苗移栽，是指当青蒿苗长至5cm时，将其移栽于珍珠岩培养基质中。
4.根据权利要求1所述的盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的用长期盐处理营养液浇灌移栽的青蒿苗，是指每两天浇灌一次。
5.根据权利要求1或4所述的盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的长期盐处理营养液，其配方为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.根据权利要求1所述的盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的用普通营养液浇灌青蒿苗，是指每两天浇灌一次。
7.根据权利要求1或6所述的盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的普通营养液，其配方为33mg/L NH4NO3、38mg/L KNO3、8.8mg/LCaCl2.2H2O、7.4mg/L MgSO4.7H2O和3.4mg/L KH2PO4。
8.根据权利要求1所述的盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的用短期盐处理营养液短期处理，处理时间为3天。
9.根据权利要求1或8所述的盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，其特征是，所述的短期盐处理营养液，其配方为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
一种盐处理提高青蒿中青蒿素含量的方法，属于生物工程技术领域。本发明方法为首先将青蒿种子种植于发苗培养基中发苗，然后将青蒿苗移栽于珍珠岩培养基质中，采用以下两种途径中的任意一种途径对青蒿苗进行处理第一种途径为，用长期盐处理营养液浇灌移栽的青蒿苗，并保持珍珠岩培养基质湿润，处理从幼苗期至到开花前期，然后采收；第二种途径为，用普通营养液浇灌移栽的青蒿苗，至青蒿生长至开花前期，在采收前用短期盐处理营养液处理后进行采收。本发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对较高的前期投入，操作简单，有效降低提取制备青蒿素产品的生产成本，对满足青蒿素医药工业大规模生产具有重要意义。
文档编号A01G1/00GK1985572SQ20061014821
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年12月28日
发明者巩克, 钱正昊, 张凌, 景福远, 关少波, 王玥月, 唐克轩 申请人:上海交通大学