动态均衡营养法定向培养人参不定根的生物反应器及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属生物技术领域，具体涉及一种动态均衡营养法定向培养人参不定 根的生物反应器。
【背景技术】
[0002] 人参（/???: g/ase/?# C. A. Meyer)系五加科（Araliacede)人参属（Panax L.) 植物，是闻名遐迩的"东北三宝"之一，更是我国传统的名贵中草药，驰名中外。我国明代伟 大的医学家、药学家李时珍在其史诗性巨著《本草纲目》一书中，对人参的功效作了详尽的 介绍，奠定了人参"百草之王"的美誉。人参多生长于昼夜温差小、海拔为500~1100米的 针叶林或混交林的山坡中，其主产区主要分布在40°~45° (N)，117.5°~134° (E)之 间，在我国主要分布在东北三省及河北北部的山地地区，尤以吉林长白山地区为主产区。我 国是研究人参最早的国家之一，现存最早的药物学专著《神农本草经》中详细记载了人参具 有"补五脏、安精神、定魂魄、止惊悸、除邪气、明目益智，久服轻身延年"之功效 [7]。现代药 理学研究表明，人参具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津安神之功效，同时人参具有抗 心律失常、抗溶血、调节免疫系统、调节中枢神经系统等诸多药理学活性 [8]。人参中含有的 化学组分比较复杂，除了含有人参皂苷外，人参中还含有多种非皂苷的活性成分，如含有糖 类(单糖、寡糖、低聚糖、多糖等)、氨基酸、脂肪酸、黄铜、维生素（VB1、VB2、VB12、烟酸、泛酸 等）及挥发油等组分。随着近年来现代药理学、药代动力学研究的不断深入，人参的药用价 值及其保健功效进一步得到了认证，人参的价格和地位不断飙升，如今人参不仅作为我国 的名贵中草药，更是得到了世界人民的广泛认可。
[0003] 人参皂苷具有良好的药理活性及保健功效，经药理学研究表明人参皂苷对于心脑 血管、中枢神经系统、免疫系统、消化系统等具有良好的药理学活性。而对于单体人参皂苷 药理学活性的研究极为活跃，特别是一些含量甚微的稀有人参皂苷，具有极高的药用价值。
[0004] 由于长期以来人参被视为珍品，野生资源已枯竭，人工栽培占用林地，造成水土流 失，周期长、管理成本高、病害严重。
[0005] 人参细胞培养、根培养的优势在于其具有原始植物根所具有的巨大生物合成能 力，根培养中细胞的高度分化使得次生代谢产物的合成能力明显提高，同时表出明显的代 谢稳定性。
[0006] 人参不定根的诱导培养技术已日趋成熟，普遍应用的是，将多年生人参的鲜根洗 净、消毒、切割后在含有2, 4_D、KT和蔗糖的MS固体培养基中进行愈伤组织诱导。再将诱导 出的愈伤组织移至IBA和蔗糖的MS中诱导、增殖不定根。
[0007] 比起人参细胞培养，根培养的优势在于其具有原始植物根所具有的巨大生物合成 能力，根培养中细胞的高度分化使得次生代谢产物的合成能力明显提高，同时表出明显的 代谢稳定性和活力的稳定性。
[0008] 人参不定根生物反应器培养，普遍应用蔗糖提供碳源，随着蔗糖浓度的增加，人参 不定根的产量也随之增加，而培养基中蔗糖的浓度在60g\L以上，对不定根的生长有抑制 作用。
[0009]目前对于生物反应器培养增殖人参不定根，大多采用将配制好培养基一次性加入 反应器中，接种不定根，培养至营养耗尽为止。收获不定根。而生物反应器培养不定根的过 程中，是一个动态的生长过程，生长各个阶段对营养的需求不尽相同，从理论上培养基的营 养成份是一个逐渐减少的过程。一次性加入培养基，不能具体适应各生长阶段的需要。 [0010] 有报道采用同样的培养基，分两次或三次加入反应器中，次数越多，增殖系数越 小。
【发明内容】
[0011] 本实用新型的目的是为解决生物反应器培养人参不定根，各阶段营养不均衡的问 题，提高人参不定根的产量及次生代谢产物的含量，而提供动态均衡营养法定向培养人参 不定根的生物反应器。
[0012] 动态均衡营养法定向培养人参不定根的生物反应器，它包括：初始培养基反应罐 4、空气压力泵5和营养添加液罐6 ;初始培养基反应罐4为鼓泡式生物反应罐，其底部设有 气动装置，反应罐盖403还设有营养添加液滴加口 401 ;空气压力泵5与气动装置相连；所 述的营养添加液罐6底部设有带调节阀出料口 64、顶部设有罐盖62和带过滤器进气口 61， 进气口 61设在罐盖62上，营养添加液滴加口 401通过管道7与出料口 64相连；
[0013] 气动装直的嗔头为多微孔嗔头405 ;
[0014] 所述的营养添加液滴加口 401的直径为2. 0~0· 2mm ;
[0015] 所述的营养添加液罐6的进气口 61与空气压力泵5通过进气调节装置相连。 [0016] 本实用新型又一个目的是动态均衡营养法定向培养人参不定根系统，它包括：1 个营养添加液罐6和3个初始培养基反应罐4,营养添加液罐6的出料口 64与3个初始培 养基反应罐4的养添加液滴加口 401连接；
[0017] 所述的初始培养基反应罐4气动装置、营养添加液罐6的进气口 61通过管道与空 气压力泵相连接；
[0018] 所述的初始培养基反应罐4和营养添加液罐6均为18L，初始培养基添加量为 8-10L，营养添加液的添加量为12-15L。
[0019] 本实用新型提供了动态均衡营养法培养人参不定根的生物反应器，它包括：初始 培养基反应罐、空气压力泵和营养添加液罐；初始培养基反应罐为鼓泡式生物反应罐，反应 罐盖还设有营养添加液滴加口；所述的营养添加液罐底部设有带调节阀出料口、顶部设有 罐盖和带过滤器进气口，营养添加液滴加口通过管道与出料口相连；还提供了动态均衡营 养法培养人参不定根系统，它是由1个营养添加液罐和3个初始培养基反应罐构成，所述的 初始培养基反应罐和营养添加液罐均为18L，初始培养基添加量为8-10L，营养添加液的添 加量为12-15L，该生物反应器，可适时地滴加营养添加液，增加皂苷含量，特别是可用高浓 度蔗糖的培养基，动态平衡反应罐的蔗糖浓度，可加大蔗糖的添加量提高不定根产量，解决 了蔗糖浓度高抑制不定根生长的问题。初始培养基反应罐和营养添加液罐均为18L，初始培 养基添加量为8-10L，营养添加液的添加量为12-15L的培养系统，为人参不定根提供了最 佳的生长环境。
【附图说明】
[0020] 图1为动态均衡营养法定向培养人参不定根的生物反应器的初始培养基反应罐 示意图；
[0021] 图2为动态均衡营养法定向培养人参不定根的生物反应器的营养添加液罐不意 图；
[0022] 图3、4为动态均衡营养法定向培养人参不定根系统不意图。
【具体实施方式】
[0023] 实施例1人参不定根的获得
[0024] 选取长白山区（吉林省通化市集安县）6年生园参，切块，用MS培养基诱导愈伤组 织，将诱导的愈伤组织用3\4 SH培养基+IBA5. Omg/L+蔗糖30g/L，诱导不定根，继代培养。
[0025] 实施例2初始培养基及营养添加液的配制
[0026] 1、培养基的配制
[0027] 1)初始培养基
[0028] 3/4SH 培养基 + 吲哚丁酸钾（K-IBA ) 3mg/L+ 蔗糖 30g/L
[0029] 2)营养添加液
[0030] 营养添加液（1):
[0031] 在每升3/4SH培养基中，加入萘乙酸（C12HltlO 2) 2. 7mg/L，茉莉酸甲酯（C13H20O3) 240mg/L，水杨酸 240 mg/L，鹿糖（C12H22O11) 90g/L。
[0032] 营养添加液（2):
[0033] 加入萘乙酸（C12HltlO2) 2. 7mg/L，茉莉酸甲酯（C1