泉州师范学院学年论文
题目：
学生姓名 学号 专业班级 指导教师 院（系）
时间：2012.04.18
摘要：
植物的次生代谢产物，如萜类、生物碱、芳香类等物质是药物、香料和色素的重要来源。在制药工业、食品工业等方面有广泛的应用，由于植物母体植株的次生代谢物质含量很低，大量的直接提取易造成生态环境的破坏，而化学合成的难度较大，所以植物的此生代谢产物的工业化生产受到了严重的限制。
植物组织培养是根据细胞全能性原理，利用植物的器官、组织、细胞以及原生质体在无菌符合适宜的人工培养基及光照、温度、pH等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株 。
由此，我们可以利用植物细胞培养进行规模化和工业化的生产植物的此生代谢产物，以此解决植物次生代谢产物的工业化生产问题。
关键词 次生代谢产物 植物组织培养 工业化
目录
摘要............................................................................................1
目录............................................................................................2
引言............................................................................................3
1.次生产物生产.........................................................................4
2.次生产物生产在制药工业上的应用.....................................5
1.人参皂苷........................................5
2.紫杉醇..........................................7
3.次生产物生产在食品工业上的应用......................................8
1.香兰素..........................................8
2.花青素..........................................9
4.植物组培次生代谢物研究现状..................10
5.参考文献....................................10
引言
化合物在植物体内的代谢途径可以分为初生代谢（Primary metabolism）和次生代谢（Secondary metabolism）.初生代谢是指所有生物的共同代谢途径。合成糖类，氨基酸类，普通的脂肪酸类，核算类以及由它们形成的聚合物（多糖、蛋白质、RNA DNA等）。是生物生存和健康必需的化合物；次生代谢的概念最早于1891Kossie明确提出，是指某些生物体利用某些出生代谢产物为原料，在一系列酶的作用下，通过机体生化反应，形成特殊的化学物质（次生代谢产物）的过程。
次生代谢产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。可以分为苯丙素类、醌类、黄酮类、单宁类、萜类、甾体及其苷、生物碱七大类。根据其次生产物的生源途径课分为酚类化合物、类萜类化合物、含氮化合物（如生物碱）三大类。【1】 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与环境等相互作用的结果，在对环境胁迫适应、植物间的竞争和协同进化、植物对昆虫的危害、草食性动物的采食及病原微生物的侵害过程中起防御作用。
高等植物的此生代谢产物种类丰富，其中一大部分次生代谢产物可用作药物，因此，对次生产物生产在制药工业上的应用研究最为丰富，目前利用植物组培或毛状根毛培养生产用于制药工业的次生代谢产物主要有人身皂苷、长春花生物碱及紫杉醇等。
除了药用外，许多次生代谢产物还是食品，化工和农业化学的重要原料，在一些天然的食品添加剂如香料、色素和辛辣味物质等。
然而由于植物体本身次生代谢产物含量低、提取工艺复杂，很难满足市场需求，加之人为的生态环境破坏对野生植物的盲目采集和部分野生植物引种栽培的困难，导致原料的自然资源的严重匮乏，可供利用的植物次生代谢产物资源减少。
为了解决此类问题，完善植物次生代谢产物提取工艺，植物组织培养是一个具有规模化和产业化，大幅度的提到植物次生产物的产量的技术。基于细胞全能性原理，利用植物细胞培养大规模生产此生代谢产物，以满足市场的需求。
次生产物生产
次生代谢产物的生产主要分为：1.直接从植物材料提取；2.化学合成方法合成；3.真菌或细菌发酵生产；4.应用植物和细胞组培的方法生产。【2】
下面将进行各个方法分析：
1.直接从植物材料提取：
从植物材料直接提取植物次生代谢产物，主要用于几个方面：1.医药上的麻醉剂等，如鸦片，是从罂粟未成熟的朔果中得到的风干乳状分泌物。课进一步制得海洛因，用于缓解病痛。2.在打猎是用作毒素，如从植物中提取的 一种简箭毒碱。3.作为致死剂和死刑的药剂
4.生活中的兴奋剂5.作为芳香剂去除臭味，如玫瑰油，薰衣草油等。
由于从植物材料直接提取的工艺复杂，且相对成本较高，所以其产量并不是很大，加之环境因素的影响，过度的直接提取对植物资源造成极大地浪费，且破坏生态环境，对此，需对提取工艺进行改进，更好的做法是应用其他方式进行植物次生代谢物的生产。
2.化学合成方法合成：
应用化学合成方法是在完全了解次生代谢物在植物体外的反应步骤之后，应用化学工艺，完全合成或半化学合成次生代谢物，。如用Dioscorea中的皂苷配基为原料，用于生产可的松，女性口服避孕药炔雌醇甲醚和炔诺酮；那罗松，用于合成去污剂桂酸硫酸钠等。 由于某些次生代谢物结构复杂，合成线路过长，所以，化学合成部分会以植物提取物为原料进行完全合成和半合成。
3.真菌或细菌发酵生产：
抗菌素是细菌和真菌的代谢产物中的多肽，一部分通过化学合成生产，如氯霉素等，一部分则来源于真菌或细菌的发酵业，如青霉素，头孢菌素，红霉素等，是抗菌素的主要生产途径。
随着抗生素的大规模工业化生产，在医药上，由于抗生素的过量使用，导致细菌抗性的提高等，将引起一系列的生物不良反应，这需要我们理智合理的使用抗生素。
4.应用植物和细胞组培的方法生产：
基于细胞的全能性，在一定条件下，可以通过植物组培大量合成并积累某些特定的次生代谢物，甚至可以通过基因工程的方法进行植物次生代谢物的细胞富集。
在紫草根中的紫草宁含量为干重的1%~5%，而在植物组培的细胞积累的紫草宁可到达14%左右，人参培养的植物细胞中的皂苷含量可达11.2%，可用于发酵罐的规模化工业生产。
植物组培的方法主要应用于1.植物资源匮乏，但市场需求量巨大的药物(如东北红豆衫生产的紫杉醇)；2.高山或热带珍贵药物的植物细胞组培进行次生代谢物的生产；3.生物转化，主要是前体丰富，但次生代谢产物含量低的植物。将前体转变为目的产物，提到转化效率，针对性强。
次生产物生产在制药工业上的应用
1.人参皂苷的生产：
人参皂苷属于三萜类皂苷，是一种固醇类化合物，左图
为其化学式，主要存在于人参属药材中，人参皂苷被视为是
人参中的活性成分，因为人参皂苷影响了多重的代谢通路，
所以其效能也是复杂的，而且各种人参皂苷的效能是难以分
离出来的。
众多研究表明，它具有较高的抗肿瘤活性，对正常细胞
无毒副作用，与其他化疗药物（如顺铂）联合应用有协同作用。人参皂苷通过调控肿瘤细胞增殖周期、诱导细胞分化和凋亡来发挥抗肿瘤作用。将肿瘤细胞诱导分化成正常细胞有利于控制肿瘤发展，诱导肿瘤细胞凋亡使细胞解体后形成凋亡小体，不引起周围组织炎症反应。
人参皂苷对人体神经系统、心血管系统、内分泌系统、免疫系统等都具有广泛的生物活性。目前用于生产人参皂苷的主要方法是毛状根培养系统。
2.紫杉醇：
紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的二萜类次级
代谢产物, 能有效的阻止癌细胞的增殖，是最有效的抗癌药物之一，也是目前所了解的惟一一种可以促进微管聚
合和稳定已聚合微管的药物。
通过Ⅱ-Ⅲ临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳
腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。
目前主要运用细胞悬浮培养系统、两相培养系统、固定化细胞培养系统来生产紫衫醇。工业上紫杉醇的分离主要包括：
1.萃取：以红豆杉为原料获得含紫杉醇的提取物：
红豆杉树皮粉碎（越细越好），85%～95%酒精，35－55℃热回流浸提三次 ，50－70℃真空减压浓缩至热测比重1．1～1．2g/ml，氯仿萃取，萃取液浓缩成膏状 。【3】
2.去除胶质，除去提取物中的胶质杂质 :
高压硅胶层析柱层析去除胶质，同时将紫杉烷化合物分离为紫杉醇、三尖杉宁碱、7－表紫杉醇3部分 。【4】
3.分离纯化 ：
紫杉醇含量1%氯仿膏加氯仿溶解完全，加硅胶搅拌均匀，凉干，过筛，填装到层析柱中，氯仿－甲醇梯度洗脱，TLC检测，分段合并浓缩，得紫杉醇含量5～8%半成品，将紫杉醇含量5～8%半成品加丙酮溶解完全，加硅胶搅拌均匀，凉干，过筛，填装到层析柱中，丙酮－石油醚梯度洗脱，TLC检测，分段合并浓缩，得紫杉醇含量20～25%半成品，用丙酮－石油醚系统结晶3～4次，抽滤，50℃真空减压干燥，得紫杉醇含量75～80%半成品，16Mpa压力层析分离，TLC检测，分段合并浓缩，目标段浓缩物丙酮－石油醚结晶，抽滤，干燥，得紫杉醇含量≥99．5%成品 。【5】
次生产物生产在食品工业上的应用
1.香兰素：
香兰素是人类所合成的第一种香精，由德国的M·哈尔曼博
士与G·泰曼博士于1874年合成成功的。通常分为甲基香兰素
和乙基香兰素。
甲基香兰素 ，具有香荚兰香气及浓郁的奶香，为香料工业中最大的品种，是人们普遍喜爱的奶油香草香精的主要成份 ；在食品、日化、烟草工业中作为香原料、矫味剂或定香剂，其中饮料、糖果、糕点、饼干、面包和炒货等食品用量居多。【6】
乙基香兰素，是最重要的合成香料之一，是食品添加剂行业中不可缺少的重要原料，具有浓郁的香荚兰豆香气，且留香持久。广泛用于食品、巧克力、冰淇淋、饮料以及日用化妆品中起增香和定香作用。还可做饲料的添加剂、电镀行业的增亮剂、制药行业的中间体。 在国外，大量用于生产医药中间体，也用于植物生长促进剂、杀菌剂、润滑油消泡剂、电镀光亮剂、印制线路板生产导电剂等；
在国内，香兰素主要用于食品添加剂，近几年在医药领域的应用不断拓宽，已成为香兰素应用最有潜力的领域。
利用悬浮细胞培养系统、固化细胞培养系统都可进行香兰素的生产和生物转化。
2.花青素： 花青素，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属类黄酮化合物。是植物花瓣中的主要
呈色物质，存在于植物细胞的液泡中，可由叶绿素转化而来。
在植物细胞液泡不同的pH值条件下，使花瓣呈现五彩缤纷
的颜色。
目前食品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不
同程度的毒性，长期使用会危害人的健康， 因此需要摄入花青素，可以通过食补的方式，如食用蓝莓、葡萄等水果。 花青素的主要运用于：水产加工、畜产品加工、植物蛋制品、焙烘制品等的着色；用于食品领域；皮肤抗氧化剂等。
花青素的保健功能：
1.减缓衰老，预防疾病：
花青素是羟基供体，同时也是一种自由基清除剂，人体产生的自由基可导致脂肪、蛋白质和核酸的氧化损害，是一些疾病如癌症、心血管疾病和神经性疾病的重要病因。故花青素的抗氧化活性对这些疾病的预防，可能起到非常重要的作用。同时可以抗发炎和对非菌性炎症有预防作用，同时通过对弹性蛋白酶和胶原蛋白酶的抑制使皮肤变得光滑而富有弹性，防止由于过度日晒所导致的皮肤损伤。【7】
2.增强机体免疫力，预防癌症：
花青素能激活免疫系统，避免免疫球蛋白的自由基氧化，激活吞噬细胞，提高机体免疫力。
癌症是因自由基损坏遗传物质而导致的，花青素能通过清除自由基间接的保护机体遗传物质的正常。且花青素清除自由基的功效，亦可让癌细胞无法顺利扩散，借此保护更多健康的细胞免于被癌细胞侵蚀。另外癌症透过溶解组织和细胞的物质形成肿瘤，这些癌细胞产生溶解脢和蛋白脢，而花青素能保护蛋白质不受蛋白脢的影响。
3.对改善视力有一定的作用：
医学临床报告显示蓝莓中的花青素可促进视网膜细胞中视紫质的再生成，可预防重度近视及视网膜剥离，并可增进视力。花青素是强效的抗氧化剂，可维持正常的细胞连结、血管的稳定、增进微细血管循环、提高微血管和静脉的流动。在蓝莓的成熟紫黑色浆果中，有超过15种的花青素的成分，能有效抑制破坏眼部细胞的酵素，从而改善视力。
植物组培次生代谢物研究现状
药用植物的细胞培养，生产的重要的次生代谢产物以及进行理化研究，绝大部分的药用性植物的有效成分是次生代谢产物，但是其野生资源匮乏，大规模工业化的植物细胞组培能有效的解决稀有野生药用植物及药效成分生物转化低的药用植物的次生代谢物的提取，以满足大量的医药应用。
通过植物组培，短周期、快速生长和单一产物的调控，有效药用成分含量远远高于天然的植物，人参皂苷的细胞组培体系，长春花生物碱的细胞组培体系和重要的红豆衫紫杉醇的植物组培规模化生产，通过对组培细胞的产量筛选，改善组培技术和条件，以获得高产、优秀的组培用于设计合适的植物组培发酵罐进行工业化生产。【8】
药用的抗癌物紫杉醇、抗心血管药长春花生物碱等植物次级代谢物市场价格居高且需求量逐年加大，而对人体自由基抗氧化的花青素，在食品色素添加剂和香料等有巨大左右的香兰素也有巨大的市场前景。
目前，利用植物组培生产天然的植物成分主要于对高产细胞植株的筛选，运用悬浮培养技术中培养条件的优化，细胞固化培养以及基因工程等技术达到培育高产细胞系的目的。
参考文献：
【1】：董妍玲 潘学武 植物次生代谢产物简介 生物学通报 02年37卷11期
【2】：张永乐 司徒琳莉 次生代谢产物的生产 牡丹江师范学院学报 2002.1
【3】、【4】：李华 东北红豆杉枝叶中紫杉醇提取工艺研究 中国药业 09年18卷19期
【5】：徐学哲 紫杉醇提取分离方法研究 延边大学学报 1998.03第24卷1期
【6】：百度百科 http://baike.baidu.com/view/621852.htm
【7】：孔祥强 谈蓝莓中花青素的保健功能 现代农业科技 2009年第15期
【8】： laura 植物细胞培养次生代谢物应用
泉州师范学院学年论文
题目：
学生姓名 学号 专业班级 指导教师 院（系）
时间：2012.04.18
摘要：
植物的次生代谢产物，如萜类、生物碱、芳香类等物质是药物、香料和色素的重要来源。在制药工业、食品工业等方面有广泛的应用，由于植物母体植株的次生代谢物质含量很低，大量的直接提取易造成生态环境的破坏，而化学合成的难度较大，所以植物的此生代谢产物的工业化生产受到了严重的限制。
植物组织培养是根据细胞全能性原理，利用植物的器官、组织、细胞以及原生质体在无菌符合适宜的人工培养基及光照、温度、pH等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株 。
由此，我们可以利用植物细胞培养进行规模化和工业化的生产植物的此生代谢产物，以此解决植物次生代谢产物的工业化生产问题。
关键词 次生代谢产物 植物组织培养 工业化
目录
摘要............................................................................................1
目录............................................................................................2
引言............................................................................................3
1.次生产物生产.........................................................................4
2.次生产物生产在制药工业上的应用.....................................5
1.人参皂苷........................................5
2.紫杉醇..........................................7
3.次生产物生产在食品工业上的应用......................................8
1.香兰素..........................................8
2.花青素..........................................9
4.植物组培次生代谢物研究现状..................10
5.参考文献....................................10
引言
化合物在植物体内的代谢途径可以分为初生代谢（Primary metabolism）和次生代谢（Secondary metabolism）.初生代谢是指所有生物的共同代谢途径。合成糖类，氨基酸类，普通的脂肪酸类，核算类以及由它们形成的聚合物（多糖、蛋白质、RNA DNA等）。是生物生存和健康必需的化合物；次生代谢的概念最早于1891Kossie明确提出，是指某些生物体利用某些出生代谢产物为原料，在一系列酶的作用下，通过机体生化反应，形成特殊的化学物质（次生代谢产物）的过程。
次生代谢产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。可以分为苯丙素类、醌类、黄酮类、单宁类、萜类、甾体及其苷、生物碱七大类。根据其次生产物的生源途径课分为酚类化合物、类萜类化合物、含氮化合物（如生物碱）三大类。【1】 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与环境等相互作用的结果，在对环境胁迫适应、植物间的竞争和协同进化、植物对昆虫的危害、草食性动物的采食及病原微生物的侵害过程中起防御作用。
高等植物的此生代谢产物种类丰富，其中一大部分次生代谢产物可用作药物，因此，对次生产物生产在制药工业上的应用研究最为丰富，目前利用植物组培或毛状根毛培养生产用于制药工业的次生代谢产物主要有人身皂苷、长春花生物碱及紫杉醇等。
除了药用外，许多次生代谢产物还是食品，化工和农业化学的重要原料，在一些天然的食品添加剂如香料、色素和辛辣味物质等。
然而由于植物体本身次生代谢产物含量低、提取工艺复杂，很难满足市场需求，加之人为的生态环境破坏对野生植物的盲目采集和部分野生植物引种栽培的困难，导致原料的自然资源的严重匮乏，可供利用的植物次生代谢产物资源减少。
为了解决此类问题，完善植物次生代谢产物提取工艺，植物组织培养是一个具有规模化和产业化，大幅度的提到植物次生产物的产量的技术。基于细胞全能性原理，利用植物细胞培养大规模生产此生代谢产物，以满足市场的需求。
次生产物生产
次生代谢产物的生产主要分为：1.直接从植物材料提取；2.化学合成方法合成；3.真菌或细菌发酵生产；4.应用植物和细胞组培的方法生产。【2】
下面将进行各个方法分析：
1.直接从植物材料提取：
从植物材料直接提取植物次生代谢产物，主要用于几个方面：1.医药上的麻醉剂等，如鸦片，是从罂粟未成熟的朔果中得到的风干乳状分泌物。课进一步制得海洛因，用于缓解病痛。2.在打猎是用作毒素，如从植物中提取的 一种简箭毒碱。3.作为致死剂和死刑的药剂
4.生活中的兴奋剂5.作为芳香剂去除臭味，如玫瑰油，薰衣草油等。
由于从植物材料直接提取的工艺复杂，且相对成本较高，所以其产量并不是很大，加之环境因素的影响，过度的直接提取对植物资源造成极大地浪费，且破坏生态环境，对此，需对提取工艺进行改进，更好的做法是应用其他方式进行植物次生代谢物的生产。
2.化学合成方法合成：
应用化学合成方法是在完全了解次生代谢物在植物体外的反应步骤之后，应用化学工艺，完全合成或半化学合成次生代谢物，。如用Dioscorea中的皂苷配基为原料，用于生产可的松，女性口服避孕药炔雌醇甲醚和炔诺酮；那罗松，用于合成去污剂桂酸硫酸钠等。 由于某些次生代谢物结构复杂，合成线路过长，所以，化学合成部分会以植物提取物为原料进行完全合成和半合成。
3.真菌或细菌发酵生产：
抗菌素是细菌和真菌的代谢产物中的多肽，一部分通过化学合成生产，如氯霉素等，一部分则来源于真菌或细菌的发酵业，如青霉素，头孢菌素，红霉素等，是抗菌素的主要生产途径。
随着抗生素的大规模工业化生产，在医药上，由于抗生素的过量使用，导致细菌抗性的提高等，将引起一系列的生物不良反应，这需要我们理智合理的使用抗生素。
4.应用植物和细胞组培的方法生产：
基于细胞的全能性，在一定条件下，可以通过植物组培大量合成并积累某些特定的次生代谢物，甚至可以通过基因工程的方法进行植物次生代谢物的细胞富集。
在紫草根中的紫草宁含量为干重的1%~5%，而在植物组培的细胞积累的紫草宁可到达14%左右，人参培养的植物细胞中的皂苷含量可达11.2%，可用于发酵罐的规模化工业生产。
植物组培的方法主要应用于1.植物资源匮乏，但市场需求量巨大的药物(如东北红豆衫生产的紫杉醇)；2.高山或热带珍贵药物的植物细胞组培进行次生代谢物的生产；3.生物转化，主要是前体丰富，但次生代谢产物含量低的植物。将前体转变为目的产物，提到转化效率，针对性强。
次生产物生产在制药工业上的应用
1.人参皂苷的生产：
人参皂苷属于三萜类皂苷，是一种固醇类化合物，左图
为其化学式，主要存在于人参属药材中，人参皂苷被视为是
人参中的活性成分，因为人参皂苷影响了多重的代谢通路，
所以其效能也是复杂的，而且各种人参皂苷的效能是难以分
离出来的。
众多研究表明，它具有较高的抗肿瘤活性，对正常细胞
无毒副作用，与其他化疗药物（如顺铂）联合应用有协同作用。人参皂苷通过调控肿瘤细胞增殖周期、诱导细胞分化和凋亡来发挥抗肿瘤作用。将肿瘤细胞诱导分化成正常细胞有利于控制肿瘤发展，诱导肿瘤细胞凋亡使细胞解体后形成凋亡小体，不引起周围组织炎症反应。
人参皂苷对人体神经系统、心血管系统、内分泌系统、免疫系统等都具有广泛的生物活性。目前用于生产人参皂苷的主要方法是毛状根培养系统。
2.紫杉醇：
紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的二萜类次级
代谢产物, 能有效的阻止癌细胞的增殖，是最有效的抗癌药物之一，也是目前所了解的惟一一种可以促进微管聚
合和稳定已聚合微管的药物。
通过Ⅱ-Ⅲ临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳
腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。
目前主要运用细胞悬浮培养系统、两相培养系统、固定化细胞培养系统来生产紫衫醇。工业上紫杉醇的分离主要包括：
1.萃取：以红豆杉为原料获得含紫杉醇的提取物：
红豆杉树皮粉碎（越细越好），85%～95%酒精，35－55℃热回流浸提三次 ，50－70℃真空减压浓缩至热测比重1．1～1．2g/ml，氯仿萃取，萃取液浓缩成膏状 。【3】
2.去除胶质，除去提取物中的胶质杂质 :
高压硅胶层析柱层析去除胶质，同时将紫杉烷化合物分离为紫杉醇、三尖杉宁碱、7－表紫杉醇3部分 。【4】
3.分离纯化 ：
紫杉醇含量1%氯仿膏加氯仿溶解完全，加硅胶搅拌均匀，凉干，过筛，填装到层析柱中，氯仿－甲醇梯度洗脱，TLC检测，分段合并浓缩，得紫杉醇含量5～8%半成品，将紫杉醇含量5～8%半成品加丙酮溶解完全，加硅胶搅拌均匀，凉干，过筛，填装到层析柱中，丙酮－石油醚梯度洗脱，TLC检测，分段合并浓缩，得紫杉醇含量20～25%半成品，用丙酮－石油醚系统结晶3～4次，抽滤，50℃真空减压干燥，得紫杉醇含量75～80%半成品，16Mpa压力层析分离，TLC检测，分段合并浓缩，目标段浓缩物丙酮－石油醚结晶，抽滤，干燥，得紫杉醇含量≥99．5%成品 。【5】
次生产物生产在食品工业上的应用
1.香兰素：
香兰素是人类所合成的第一种香精，由德国的M·哈尔曼博
士与G·泰曼博士于1874年合成成功的。通常分为甲基香兰素
和乙基香兰素。
甲基香兰素 ，具有香荚兰香气及浓郁的奶香，为香料工业中最大的品种，是人们普遍喜爱的奶油香草香精的主要成份 ；在食品、日化、烟草工业中作为香原料、矫味剂或定香剂，其中饮料、糖果、糕点、饼干、面包和炒货等食品用量居多。【6】
乙基香兰素，是最重要的合成香料之一，是食品添加剂行业中不可缺少的重要原料，具有浓郁的香荚兰豆香气，且留香持久。广泛用于食品、巧克力、冰淇淋、饮料以及日用化妆品中起增香和定香作用。还可做饲料的添加剂、电镀行业的增亮剂、制药行业的中间体。 在国外，大量用于生产医药中间体，也用于植物生长促进剂、杀菌剂、润滑油消泡剂、电镀光亮剂、印制线路板生产导电剂等；
在国内，香兰素主要用于食品添加剂，近几年在医药领域的应用不断拓宽，已成为香兰素应用最有潜力的领域。
利用悬浮细胞培养系统、固化细胞培养系统都可进行香兰素的生产和生物转化。
2.花青素： 花青素，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属类黄酮化合物。是植物花瓣中的主要
呈色物质，存在于植物细胞的液泡中，可由叶绿素转化而来。
在植物细胞液泡不同的pH值条件下，使花瓣呈现五彩缤纷
的颜色。
目前食品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不
同程度的毒性，长期使用会危害人的健康， 因此需要摄入花青素，可以通过食补的方式，如食用蓝莓、葡萄等水果。 花青素的主要运用于：水产加工、畜产品加工、植物蛋制品、焙烘制品等的着色；用于食品领域；皮肤抗氧化剂等。
花青素的保健功能：
1.减缓衰老，预防疾病：
花青素是羟基供体，同时也是一种自由基清除剂，人体产生的自由基可导致脂肪、蛋白质和核酸的氧化损害，是一些疾病如癌症、心血管疾病和神经性疾病的重要病因。故花青素的抗氧化活性对这些疾病的预防，可能起到非常重要的作用。同时可以抗发炎和对非菌性炎症有预防作用，同时通过对弹性蛋白酶和胶原蛋白酶的抑制使皮肤变得光滑而富有弹性，防止由于过度日晒所导致的皮肤损伤。【7】
2.增强机体免疫力，预防癌症：
花青素能激活免疫系统，避免免疫球蛋白的自由基氧化，激活吞噬细胞，提高机体免疫力。
癌症是因自由基损坏遗传物质而导致的，花青素能通过清除自由基间接的保护机体遗传物质的正常。且花青素清除自由基的功效，亦可让癌细胞无法顺利扩散，借此保护更多健康的细胞免于被癌细胞侵蚀。另外癌症透过溶解组织和细胞的物质形成肿瘤，这些癌细胞产生溶解脢和蛋白脢，而花青素能保护蛋白质不受蛋白脢的影响。
3.对改善视力有一定的作用：
医学临床报告显示蓝莓中的花青素可促进视网膜细胞中视紫质的再生成，可预防重度近视及视网膜剥离，并可增进视力。花青素是强效的抗氧化剂，可维持正常的细胞连结、血管的稳定、增进微细血管循环、提高微血管和静脉的流动。在蓝莓的成熟紫黑色浆果中，有超过15种的花青素的成分，能有效抑制破坏眼部细胞的酵素，从而改善视力。
植物组培次生代谢物研究现状
药用植物的细胞培养，生产的重要的次生代谢产物以及进行理化研究，绝大部分的药用性植物的有效成分是次生代谢产物，但是其野生资源匮乏，大规模工业化的植物细胞组培能有效的解决稀有野生药用植物及药效成分生物转化低的药用植物的次生代谢物的提取，以满足大量的医药应用。
通过植物组培，短周期、快速生长和单一产物的调控，有效药用成分含量远远高于天然的植物，人参皂苷的细胞组培体系，长春花生物碱的细胞组培体系和重要的红豆衫紫杉醇的植物组培规模化生产，通过对组培细胞的产量筛选，改善组培技术和条件，以获得高产、优秀的组培用于设计合适的植物组培发酵罐进行工业化生产。【8】
药用的抗癌物紫杉醇、抗心血管药长春花生物碱等植物次级代谢物市场价格居高且需求量逐年加大，而对人体自由基抗氧化的花青素，在食品色素添加剂和香料等有巨大左右的香兰素也有巨大的市场前景。
目前，利用植物组培生产天然的植物成分主要于对高产细胞植株的筛选，运用悬浮培养技术中培养条件的优化，细胞固化培养以及基因工程等技术达到培育高产细胞系的目的。
参考文献：
【1】：董妍玲 潘学武 植物次生代谢产物简介 生物学通报 02年37卷11期
【2】：张永乐 司徒琳莉 次生代谢产物的生产 牡丹江师范学院学报 2002.1
【3】、【4】：李华 东北红豆杉枝叶中紫杉醇提取工艺研究 中国药业 09年18卷19期
【5】：徐学哲 紫杉醇提取分离方法研究 延边大学学报 1998.03第24卷1期
【6】：百度百科 http://baike.baidu.com/view/621852.htm
【7】：孔祥强 谈蓝莓中花青素的保健功能 现代农业科技 2009年第15期
【8】： laura 植物细胞培养次生代谢物应用