梨形拟盘多毛孢菌丝提取物诱导条纹斑种草细胞悬浮培养中橙皮苷生物合成的摇瓶与生物反应器系统比较研究

《BMC Biotechnology》：Increasing diosmin production in a suspension culture of Scrophularia striata Boiss. Using fungal extracts in a bioreactor

　　

摘要

背景

Diosmin（橙皮苷）是一种黄酮苷，以其强效的抗氧化、抗高血压、抗炎和抗癌特性而闻名。然而，其天然丰度有限，需要高效的生产策略。本研究的目的是评估梨形拟盘多毛孢（*Piriformospora indica*）菌丝提取物作为生物诱导剂，在条纹斑种草（*Scrophularia striata*）细胞悬浮培养中促进diosmin及其他多酚化合物生物合成的功效，并比较摇瓶系统与生物反应器系统的效率。

方法

将 *P. indica* 菌丝提取物（250 mg L^?1）以 0、0.5、1 和 2% 的浓度添加至培养 10 天的细胞培养物中，并于第 15 天收获细胞。随后利用最佳浓度在生物反应器中进行诱导处理，以评估生产的可扩展性。

结果

诱导处理显著调控了 *S. striata* 的代谢谱。在生物反应器系统中，1%（v/v）提取物处理使 diosmin 积累量显著增加至对照组的 3.03 倍。此外，生物反应器中的 diosmin 产量约为摇瓶培养中观察到的 77 倍。其他黄酮类化合物和芪类化合物，如白藜芦醇，也显示出积累增加，尽管在诱导剂作用下总生物量有所减少。

结论

这些结果表明，*P. indica* 菌丝提取物是 *S. striata* 中富集 diosmin 的高效诱导剂。在所测试的条件下，生物反应器系统相比摇瓶培养提供了显著更高的 diosmin 产量，表明其在该高价值化合物生产中的进一步发展潜力。

图形摘要

背景

Diosmin（橙皮苷）是一种黄酮苷，以其强效的抗氧化、抗高血压、抗炎和抗癌特性而闻名。然而，其天然丰度有限，需要高效的生产策略。本研究的目的是评估梨形拟盘多毛孢（*Piriformospora indica*）菌丝提取物作为生物诱导剂，在条纹斑种草（*Scrophularia striata*）细胞悬浮培养中促进diosmin及其他多酚化合物生物合成的功效，并比较摇瓶系统与生物反应器系统的效率。

方法

将 *P. indica* 菌丝提取物（250 mg L^?1）以 0、0.5、1 和 2% 的浓度添加至培养 10 天的细胞培养物中，并于第 15 天收获细胞。随后利用最佳浓度在生物反应器中进行诱导处理，以评估生产的可扩展性。

结果

诱导处理显著调控了 *S. striata* 的代谢谱。在生物反应器系统中，1%（v/v）提取物处理使 diosmin 积累量显著增加至对照组的 3.03 倍。此外，生物反应器中的 diosmin 产量约为摇瓶培养中观察到的 77 倍。其他黄酮类化合物和芪类化合物，如白藜芦醇，也显示出积累增加，尽管在诱导剂作用下总生物量有所减少。

结论

这些结果表明，*P. indica* 菌丝提取物是 *S. striata* 中富集 diosmin 的高效诱导剂。在所测试的条件下，生物反应器系统相比摇瓶培养提供了显著更高的 diosmin 产量，表明其在该高价值化合物生产中的进一步发展潜力。

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