甘草发根诱导与纤维素酶激发子协同提升甘草酸和甘草次酸产量的研究及意义

为防止甘草这一含甘草酸（glycyrrhizin）和甘草次酸（glycyrrhetinic acid）等珍贵生物活性化合物的多年生植物灭绝，研究人员开展了利用发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）诱导甘草发根及添加黑曲霉来源纤维素酶激发子提升生物活性成分的研究。结果显示处理后相关成分产量提升，该方法有助于甘草次酸的商业生产。

　　甘草（Glycyrrhiza glabra）是一种多年生植物，含有甘草酸（glycyrrhizin）和甘草次酸（glycyrrhetinic acid）等具有重要价值的生物活性化合物。生物技术手段可增加这些有益化合物的产量，从而保护这种珍贵植物不致灭绝。本研究旨在通过发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）诱导甘草发根，并使用源自黑曲霉（Aspergillus niger）的纤维素酶激发子，来提高生物活性成分的数量。将浓度为 100、200 和 400 μg/mL 的纤维素酶激发子添加到生长 35 天的甘草发根中。在处理后的第 1、2、3、5 和 7 天收获发根。对每个处理组测量总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）、甘草酸、甘草次酸以及抗氧化活性等指标。结果表明，总酚含量、总黄酮含量、甘草酸和抗氧化活性在处理两天后达到最大值。甘草次酸的含量在处理后第 5 天达到峰值。甘草次酸可通过葡萄糖醛酸基转移酶（glucuronosyltransferase）转化为甘草酸。似乎纤维素酶抑制了葡萄糖醛酸基转移酶的活性，或者影响了产生该酶的基因表达，导致该通路基因表达下降甚至沉默。因此，在处理后第 5 天，它阻止了甘草次酸向甘草酸的转化。与其他方法相比，诱导甘草发根并使用纤维素酶激发子是一种更简单、更高效的方法，这将为具有重要药用价值的甘草次酸的商业化生产奠定基础。