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第1章 绪论1

1.1 天然活性成分的来源1

1.1.1 天然活性成分的生物来源1

1.1.2 从中药、民族药中发现天然活性成分4

1.2 天然活性成分的资源现状6

1.2.1 中国药用自然资源的现状6

1.2.2 解决中国药用自然资源生物多样性危机的办法7

1.3 天然活性成分的结构类型及生物合成途径7

1.3.1 天然活性成分的化学结构类型7

1.3.2 天然活性成分的生物合成途径15

1.4 生物技术方法制备天然活性成分的概况及发展趋势23

1.4.1 天然活性成分的传统制备方法和现代制备方法23

1.4.2 生物技术方法制备天然活性成分的概况25

1.4.3 生物技术方法制备天然活性成分的发展趋势26

参考文献28

第2章 生物技术基础29

2.1 基因工程原理29

2.1.1 基因工程的含义29

2.1.2 核酸的结构、性质与功能30

2.1.3 基因工程工具酶33

2.1.4 基因工程常用载体38

2.1.5 基因工程的基本过程43

2.2 细胞工程原理48

2.2.1 细胞工程的基础知识与技术48

2.2.2 植物细胞工程原理50

2.3 发酵工程原理59

2.3.1 发酵工程的内容及特点59

2.3.2 发酵工程的类型59

2.3.3 微生物发酵的基本过程61

2.3.4 发酵产物的分离提取65

2.4 酶工程与蛋白质工程原理65

2.4.1 酶工程基础65

2.4.2 蛋白质工程概述67

参考文献68

第3章 生物碱类成分70

3.1 概述70

3.1.1 生物碱的含义与来源70

3.1.2 植物细胞培养物合成生物碱类化合物的影响因素70

3.2 小檗碱类71

3.2.1 引言71

3.2.2 小檗碱的生物合成途径72

3.2.3 黄连的组织培养72

3.2.4 粉叶小檗的组织培养74

3.2.5 红叶小檗的组织培养76

3.2.6 古蔺野连的二步悬浮培养77

3.3 长春花生物碱类77

3.3.1 引言77

3.3.2 长春花生物碱的生物合成途径78

3.3.3 长春花的组织培养79

3.3.4 长春花冠瘿细胞和长春花发根的培养83

3.3.5 小蔓长春花的组织培养85

3.4 喜树生物碱类86

3.4.1 引言86

3.4.2 喜树生物碱的生物合成途径及相关酶86

3.4.3 喜树的组织培养87

3.5 贝母碱类93

3.5.1 引言93

3.5.2 中药川贝母的组织培养94

3.5.3 浙贝母的细胞工程97

3.5.4 湖北贝母的组织培养100

3.5.5 平贝母的细胞工程101

3.5.6 伊贝母的组织培养103

3.6 罂粟生物碱类106

3.6.1 引言106

3.6.2 罂粟生物碱类的生物合成途径107

3.6.3 罂粟的细胞工程108

3.6.4 野罂粟的细胞工程111

3.6.5 大红罂粟的细胞培养114

3.6.6 伪东方罂粟愈伤组织细胞的诱导114

3.7 麻黄碱类115

3.7.1 引言115

3.7.2 麻黄碱类化合物的生物合成途径116

3.7.3 草麻黄的细胞工程116

3.7.4 中麻黄的细胞工程118

3.7.5 蓝麻黄的组织培养120

3.7.6 麻黄冠瘿瘤细胞ZHA-2的诱导120

3.7.7 用大规模培养的麻黄细胞培养物作原料生产麻黄碱的方法121

3.7.8 麻黄生物碱的半生物合成122

3.8 乌头生物碱类124

3.8.1 引言124

3.8.2 乌头碱类的生物合成途径127

3.8.3 乌头的组织培养128

3.8.4 黄花乌头的组织培养129

3.8.5 宣威乌头的组织培养130

3.9 石斛生物碱类131

3.9.1 引言131

3.9.2 石斛生物碱的生物合成途径134

3.9.3 铁皮石斛拟原球茎生物碱的积累134

3.9.4 金钗石斛的快速繁殖与生物碱的积累135

3.9.5 细茎石斛的组织培养和提高拟原球茎有效成分含量的研究136

3.9.6 环草石斛的快速繁殖及其愈伤组织次级代谢产物积累特征的研究137

3.10 半夏生物碱137

3.10.1 引言137

3.10.2 半夏组织培养积累生物碱138

3.11 莨菪烷类生物碱140

3.11.1 引言140

3.11.2 莨菪烷类生物碱的生物合成141

3.11.3 三分三组织培养生产莨菪生物碱141

3.11.4 唐古特山莨菪发根培养合成东莨菪碱144

3.11.5 赛莨菪发根培养合成莨菪碱和东莨菪碱144

3.11.6 白花曼陀罗悬浮培养细胞合成莨菪生物碱144

3.12 麦角生物碱类145

3.12.1 引言145

3.12.2 麦角生物碱的生物合成途径146

3.12.3 麦角隐亭的发酵工程制备方法147

3.12.4 其他麦角酰胺型生物碱的发酵工程制备方法149

3.13 三尖杉生物碱151

3.13.1 引言151

3.13.2 三尖杉碱的生物合成途径152

3.13.3 三尖杉的组织培养153

3.13.4 海南粗榧的组织培养154

3.14 延胡索生物碱155

3.14.1 引言155

3.14.2 延胡索的组织培养及生物碱的积累155

3.14.3 齿瓣延胡索组织培养积累延胡索乙素156

3.14.4 灰绿黄堇的培养157

参考文献157

第4章 黄酮类成分165

4.1 概述165

4.1.1 植物细胞培养合成的黄酮类化合物165

4.1.2 各种培养条件对植物细胞培养物合成黄酮类化合物的影响165

4.1.3 植物细胞培养方法168

4.1.4 高产细胞系的筛选168

4.2 银杏黄酮168

4.2.1 引言168

4.2.2 培养方法169

4.2.3 影响愈伤组织培养的因素170

4.3 葛根异黄酮172

4.3.1 引言172

4.3.2 组织培养和植株再生173

4.3.3 影响野葛幼叶悬浮细胞生长的因素173

4.4 黄芩黄酮175

4.4.1 引言175

4.4.2 组织培养方法176

4.4.3 影响组织培养的因素176

4.5 芦丁177

4.5.1 引言177

4.5.2 培养方法178

4.5.3 影响组织培养的因素178

4.6 水母雪莲黄酮178

4.6.1 引言178

4.6.2 培养方法179

4.6.3 影响组织培养的因素180

4.7 红花黄酮182

4.7.1 引言182

4.7.2 组织培养183

4.7.3 影响组织培养的因素183

4.7.4 红花色素的积累183

4.8 淫羊藿黄酮184

4.8.1 引言184

4.8.2 培养方法185

4.8.3 植物激素对组织培养的影响185

4.9 甘草黄酮185

4.9.1 引言185

4.9.2 组织培养方法186

4.9.3 影响组织培养的因素187

4.10 筋骨草黄酮188

4.10.1 引言188

4.10.2 组织培养方法188

4.10.3 植物激素对组织培养的影响188

4.11 其他黄酮188

4.11.1 沙棘黄酮188

4.11.2 元宝草黄酮190

参考文献190

第5章 皂苷类成分193

5.1 概述193

5.2 人参皂苷193

5.2.1 引言193

5.2.2 人参愈伤组织的诱导和培养196

5.2.3 人参细胞的悬浮培养196

5.2.4 人参发根培养198

5.2.5 人参皂苷的转化200

5.3 西洋参皂苷201

5.3.1 引言201

5.3.2 西洋参的组织和细胞培养202

5.3.3 西洋参发根培养204

5.3.4 西洋参冠瘿组织培养205

5.3.5 发酵加工生产西洋参皂苷207

5.4 三七皂苷208

5.4.1 引言208

5.4.2 三七细胞培养工艺209

5.4.3 三七细胞培养的特点及效果209

5.4.4 三七的冠瘿组织培养和发根培养研究211

5.4.5 酶转化三七叶总皂苷制备人参皂苷C-K211

5.5 竹节参皂苷211

5.5.1 引言211

5.5.2 竹节参组织培养211

5.6 绞股蓝皂苷212

5.6.1 引言212

5.6.2 绞股蓝组织和细胞培养213

5.6.3 组织和细胞培养过程中绞股蓝皂苷的含量213

5.7 薯蓣皂苷214

5.7.1 引言214

5.7.2 培养方法215

5.7.3 影响组织培养产物形成的因素217

5.7.4 薯蓣皂苷元的生产工艺218

5.8 甘草皂苷219

5.8.1 引言219

5.8.2 甘草的组织培养220

5.8.3 甘草的发根培养和甘草酸分析221

5.9 黄芪皂苷221

5.9.1 引言221

5.9.2 愈伤组织的诱导和培养222

5.9.3 细胞悬浮培养223

5.9.4 发根培养223

5.10 桔梗皂苷224

5.10.1 引言224

5.10.2 桔梗的无性快速繁殖224

5.10.3 桔梗皂苷的诱导生成224

5.10.4 桔梗发根培养物的建立225

参考文献225

第6章 一些结构简单的苷及苷元类229

6.1 天麻素229

6.1.1 引言229

6.1.2 利用人参发根合成天麻素229

6.2 白藜芦醇230

6.2.1 引言230

6.2.2 白藜芦醇的生物合成途径230

6.2.3 生物技术制备230

6.3 红景天苷232

6.3.1 引言232

6.3.2 生物技术制备232

6.4 山茱萸苷234

6.4.1 引言234

6.4.2 环烯醚萜苷类成分的生物合成途径235

6.4.3 山茱萸的组织培养236

6.5 藏红花苷236

6.5.1 引言236

6.5.2 藏红花的组织培养237

6.5.3 藏红花的细胞培养237

6.5.4 合成藏红花苷的有关基因238

6.6 熊果苷238

6.6.1 引言238

6.6.2 生物技术制备239

参考文献239

第7章 醌／酮类242

7.1 蒽醌类242

7.1.1 大黄蒽醌类242

7.1.2 决明蒽醌类244

7.1.3 茜草蒽醌类245

7.2 萘醌类（紫草萘醌）246

7.2.1 引言246

7.2.2 紫草萘醌的生物合成途径247

7.2.3 紫草属植物的组织培养247

7.2.4 紫草细胞中与紫草宁积累有关的基因250

7.3 丹参酮类250

7.3.1 引言250

7.3.2 丹参酮类化合物的生物合成途径251

7.3.3 丹参酮类物质的生物技术积累251

7.4 靛蓝、靛玉红252

7.4.1 引言252

7.4.2 菘蓝的组织培养253

7.4.3 菘蓝发根的培养253

7.5 金丝桃素254

7.5.1 引言254

7.5.2 贯叶连翘的组织培养255

7.5.3 贯叶连翘细胞悬浮培养255

7.6 鱼藤酮256

7.6.1 引言256

7.6.2 有关鱼藤酮生物技术制备方法的研究256

参考文献257

第8章 萜类260

8.1 紫杉醇260

8.1.1 引言260

8.1.2 紫杉醇的生物合成途径261

8.1.3 中国红豆杉的细胞工程263

8.1.4 南方红豆杉的细胞工程265

8.1.5 东北红豆杉的细胞工程268

8.1.6 云南红豆杉的细胞工程270

8.1.7 其他植物细胞培养获得紫杉醇271

8.1.8 微生物发酵获得紫杉醇272

8.1.9 关于紫杉醇类似物sinenxans273

8.2 青蒿素275

8.2.1 引言275

8.2.2 青蒿素的生物合成276

8.2.3 青蒿素生物合成的基因调控278

8.2.4 青蒿素生物合成的体外调控279

8.2.5 青蒿的组织培养279

8.2.6 微生物转化技术生产青蒿素衍生物281

8.2.7 生物反应器技术生产青蒿素282

8.3 甜叶菊苷类283

8.3.1 引言283

8.3.2 甜叶菊苷类化合物的生物合成途径284

8.3.3 甜叶菊的组织培养284

8.4 苦皮素类285

8.4.1 引言285

8.4.2 苦皮藤的组织培养286

8.4.3 C58土壤杆菌介导培养的冠瘿组织合成生产苦皮素A286

8.5 獐牙菜苦苷和龙胆苦苷287

8.5.1 引言287

8.5.2 獐牙菜属植物的组织培养287

8.5.3 龙胆属植物的组织培养289

8.6 银杏中的萜内酯291

8.7 雷公藤中的萜类化合物292

8.7.1 引言292

8.7.2 雷公藤的组织培养292

8.8 云南美登木中的萜类成分294

参考文献294

第9章 香豆素类和木脂素类成分299

9.1 连翘苷299

9.1.1 引言299

9.1.2 连翘苷的结构和理化性质299

9.1.3 连翘的组织培养300

9.2 厚朴酚与和厚朴酚300

9.2.1 引言300

9.2.2 厚朴酚、和厚朴酚的结构和理化性质301

9.2.3 厚朴的组织培养301

9.2.4 凹叶厚朴的组织培养302

9.3 鬼臼毒素302

9.3.1 引言302

9.3.2 鬼臼毒素的结构和理化性质302

9.3.3 鬼臼毒素的组织培养303

9.3.4 鬼臼毒素的内生真菌发酵304

9.4 五味子素类304

9.4.1 引言304

9.4.2 五味子的组织培养305

9.5 前胡香豆素306

9.5.1 引言306

9.5.2 紫花前胡组织培养306

参考文献307

第10章 多糖类成分309

10.1 栀子多糖309

10.1.1 引言309

10.1.2 栀子的组织培养310

10.2 人参多糖311

10.2.1 引言311

10.2.2 愈伤组织的诱导与培养311

10.2.3 细胞悬浮培养311

10.3 黄芪多糖312

10.3.1 引言312

10.3.2 膜荚黄芪愈伤组织的诱导313

10.3.3 蒙古黄芪的组织培养313

10.3.4 酶法提取黄芪多糖313

10.4 虫草多糖313

10.4.1 引言313

10.4.2 虫草的液体深层发酵培养315

10.5 枸杞多糖315

10.5.1 引言315

10.5.2 枸杞的组织培养316

10.5.3 枸杞无性植株的再生316

10.5.4 枸杞单细胞和原生质体培养317

10.6 岩藻多糖317

10.6.1 引言317

10.6.2 岩藻多糖的生物降解318

10.7 桑黄多糖319

10.7.1 引言319

10.7.2 桑黄的液体发酵培养319

10.8 灵芝多糖320

10.8.1 引言320

10.8.2 灵芝多糖的液体深层发酵培养321

10.9 其他多糖321

10.9.1 香菇多糖321

10.9.2 螺旋藻多糖322

10.9.3 猪苓多糖323

参考文献324

第11章 氨基酸、肽及蛋白质类成分327

11.1 茶氨酸327

11.1.1 引言327

11.1.2 茶氨酸的生物合成途径328

11.1.3 茶氨酸的生物技术生产328

11.2 天花粉蛋白330

11.2.1 引言330

11.2.2 栝楼组织培养积累天花粉蛋白331

11.2.3 天花粉蛋白基因的克隆和检测331

11.3 美洲商陆抗病毒蛋白332

11.3.1 引言332

11.3.2 PAP的抗毒机制333

11.3.3 美洲商陆的组织培养333

11.3.4 美洲商陆发根的培养334

11.3.5 美洲商陆抗病毒蛋白cDNA的克隆及其转化番茄334

11.4 蝮蛇毒类凝血酶335

11.4.1 引言335

11.4.2 蝮蛇毒类凝血酶基因的克隆335

11.4.3 蝮蛇毒类凝血酶基因在大肠杆菌中的克隆、融合表达和分离纯化336

11.4.4 大连蛇岛蝮蛇毒类凝血酶基因在毕赤酵母中的克隆与表达336

11.5 蝎毒多肽336

11.5.1 引言336

11.5.2 蝎毒多肽的分化及其作用研究336

11.5.3 蝎毒多肽的生物工程337

11.5.4 蝎毒多肽基因工程研究展望338

11.6 蓖麻毒素339

11.6.1 引言339

11.6.2 蓖麻单性雌株的快速繁殖339

11.6.3 蓖麻的组织培养340

11.6.4 蓖麻毒素A链蛋白基因的克隆、表达和纯化340

11.7 海葵神经毒素341

11.7.1 引言341

11.7.2 海葵神经毒素基因的克隆341

11.8 麻风树毒蛋白342

11.8.1 引言342

11.8.2 麻风树毒蛋白的基因克隆342

参考文献344

第12章 其他成分347

12.1 油脂类成分347

12.1.1 车前子油347

12.1.2 薏苡仁油349

12.1.3 多羟基脂肪酸350

12.2 有机酸类成分350

12.2.1 引言350

12.2.2 几种有机酸的生物技术制备方法的研究351

12.3 类胡萝卜素353

12.3.1 引言353

12.3.2 类胡萝卜素的生物合成途径355

12.3.3 类胡萝卜素的生物技术生产357

12.4 杜仲胶358

12.4.1 引言358

12.4.2 杜仲组织培养生产杜仲胶358

12.5 茶多酚359

12.5.1 引言359

12.5.2 茶树花药培养积累茶多酚359

参考文献359