植物组织细胞培养技术是应用生物工程研究成果，在细胞水平上生产植物生物制品的技术。自从TalⅪta M．由紫草细胞培养提取出紫草宁成为第一个植物细胞培养技术商品至今，国内外动、植物细胞大规模培养研究很快遍布各个医药领域。植物的次级代谢产物是药物和一些工业原料的重要资源，其中许多是难以人工合成但具有显著药用或经济价值的特殊物质。该技术尤其适合于资源短缺、采集困难、种植要求高的名贵药材。运用植物细胞培养技术研制与开发现代天然产物是当今国际细胞培养技术产业化的热点问题和主要发展方向之一，也是我国实现中药现代化，开创低成本、高产出、无污染的工业化生产天然植物药的新路子。

　　2、植物次生代谢产物植物次生代谢产物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程中植物与生物和非生物因素相互作用的结果。在对环境胁迫的适应、植物与植物之间的相互竞争和协同进化、植物对昆虫的危害、草食性动物的采食及病原微生物的侵袭等过程的防御中起着重要作用。

　　次生代谢过程被认为是植物在长期进化中对生态环境适应的结果，它在处理植物与生态环境的关系中充当着重要的角色。许多植物在受到病原微生物的侵染后，产生并大量积累次生代谢产物，以增强自身的免疫力和抵抗力。植物次生代谢途径是高度分支的途径，这些途径在植物体内或细胞中并不全部开放，而是定位于某一器官、组织、细胞或细胞器中并受到独立的调控。

　　它们是细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。３．通过植物细胞培养获取次生代谢产物的研究历史

　　始被用于研究植物的生物合成。用细胞悬浮培养来研究植物代谢物的合成和生产, 是50 年代末期才开展起来的工作。1956 年Routie 让和Nickel l首次提出用植物

　　细胞培养技术生产有用的次生物质。steward 和shantzv 1956 年进行胡萝卜根愈

　　Dietrich Knor : 等人在1997 年设计出了适用于植物细胞培的特殊加工方法, 它

　　代谢产物已发展到全自动控制的大容积发酵罐大规模工业生产的连续培养。４．植物细胞培养生产次生产物的研究进展

　　遗传、生理、生化和病毒方面的深入研究。但是由于植物细胞大规模培养技术的局限性使得植物细胞仍难以实现大规模工业化生产, 迫切需要进一步研究和发

　　胞培养环境、改变细胞特性、选用高产细胞系、改善生物反应器、提高目标产物的产率并保证其生产稳定性上。

　　原理是把一些细胞毒性如p-氟苯丙氨酸(PFP)、5-甲基色氨酸、草苷磷、维生素H 等加入到要筛选的细胞培养体系中, 那些耐药性强且经过一段时间培

　　提供了有效生产途径和生产方法。近几年在这方面也取得了较大的发展,如日本的三井石油化学公司采用750 L 搅拌式反应器二步法培养紫草细胞, 实现了紫

　　putrescines)在细胞中的积累。用于植物细胞培养的生物反应器是从培养微生物细胞反应器改进、发展而来的, 具有独特的特点。

　　目前利用植物细胞大规模培养生产次生代谢产物的工作已经取得很大进展。经过对多种植物细胞培养的验证试验，植物组织或细胞培养物经过筛选，就有可能生产几倍于其完整植株所产生的次生代谢产物，而且可以减少占用土地，不受季节、地域等环境的限制，还可排除病虫害的干扰。但目前仍存在一些需要进一步研究和解决的问题：

　　（1）氧和二氧化碳的控制，过多氧过少氧均不利于生长；（2）营养物的供应；（3）细胞密度过高引起细胞团聚甚至分化（4）培养过程中细胞的分化的防止，（5）细胞取得中微生物的去除；（6）细胞壁脆性的存在要求培养体系剪切力要小；

　　（1）．悬浮培养系统必须适应植物细胞特性（2）．植物细胞培养液的流变特性（3）．植物细胞培养过程中的气体调节（4）．泡沫和表面粘附性（5）、剪切力对植物细胞的影响

　　植物细胞培养中次生代谢物的产生被认为是生化水平上的分化过程, 而且取决于环境条件和培养材料的基因型。利用细胞培养技术商业化生产次生产物将主要取决于增加产物产量和缩短发酵时间的策略。目前提高产物含量的方法多是经验性的, 今后应重视以下几方面的研究：

　　（1）、生产培养基的开发, 目前使用的培养基多为培养物生长而设计的, 对次生代谢物的合成不一定合适。通过调节培养基组分,可以开发出适于次生代谢物合戌的生产培养基。

　　（2）、发展高产细胞株的选择技术, 以缩短选择高产细胞株的时间。Cocking等提出采用荧光激活细胞分选术选择植物细胞, 以获得高产细胞株。

　　（3）、植物细胞或关键酶的固相化。利用固相化植物细胞或酶进行次生代谢物的生物合成和生物转化, 以提高生产率。

　　（4）、代谢途径的调节。通过操作培养植物细胞次生代谢的表达, 可以提高产量, 促进产物释放到培养基中, 通过代谢途径的修饰进行新化合物的合成和转化。

　　（6）、利用悬浮培养细胞产生的中间代谢物, 经过化学或酶学方法处理获得所需的最终产物, 以缩短生产时间。

　　随着对培养植物细胞的生理、生化和遗传特性的深入了解, 以及提高产物产量方法的发展, 利用植物细胞培养技术商业化生产天然产物必将在工业中得到广泛的应用, 并获得巨大的经济效益。