综述：通过多平台代谢组学解析植物细胞培养中的诱导反应：对植物化学成分改良的生物技术意义

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Unraveling elicitor responses in plant cell cultures through multi-platform metabolomics: biotechnological implications for phytochemical enhancement

植物细胞培养为可持续生产次生代谢物提供平台，代谢组学技术（LC-MS/MS、GC-MS、NMR）解析其代谢网络重组机制，生物诱因（如MeJA）显著提升酚酸、黄酮等产量，超越完整植物水平，推动医药/营养/化妆品工业应用及代谢工程优化。

　　

摘要

植物细胞培养为可持续生产有价值的次级代谢产物提供了一个多功能且可控的平台。与整个植物不同，植物细胞培养系统较为简单，通常会产生独特的代谢谱型。本文综述了代谢组学研究的进展，重点探讨了培养条件和诱导策略如何调节生物活性化合物的生成。高分辨率分析工具（如液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）、气相色谱-质谱（GC-MS）和核磁共振（NMR）光谱）促进了多种植物细胞系统的非靶向和靶向代谢组学分析。研究表明，使用植物激素（如甲基茉莉酸（MeJA）进行诱导可显著提高培养细胞中酚酸、黄酮类、生物碱和萜类化合物的产量，相较于完整植物组织而言效果更为显著。多项研究指出，植物细胞培养中的代谢物积累模式并非简单复制了完整植物的代谢过程，而是一个可以通过生物技术手段进行调控的重组网络。这种代谢途径的可编程性和可塑性使研究人员能够提高具有治疗价值的植物化学物质的产量，其水平常常超过田间生长植物的水平。这些发现不仅有助于理解天然产物模块中的生化可塑性，还为植物细胞培养在制药、营养保健和化妆品行业的应用提供了支持。此外，代谢组学通过提供化学指纹图谱和代谢流信息，有助于阐明代谢途径、质量控制及代谢工程优化。本文还讨论了细胞培养中代谢差异对靶向生物活性化合物的意义，强调了代谢组学指导下的生物技术应用的潜力。