白藜芦醇(Resveratrol)是一种非类黄酮类多酚化合物,因其具有的抗炎、抗癌、抑菌等功效,已被广泛应用于保健品、食品、医药和化妆品等领域。但是存在于植物中的天然白藜芦醇含量较少,且提取过程成本高。近年来,研究者们致力于利用植物细胞悬浮培养技术来生产白藜芦醇。本文研究了葡萄(Vitis vinifera L.)悬浮细胞合成白藜芦醇的培养过程,旨在发现建立悬浮体系的最适葡萄愈伤组织及其生长代谢过程中的最佳营养成分配置条件,并对培养工艺进行优化,进一步对促白藜芦醇表达机制开展研究,进而提高白藜芦醇的产量。首先以出愈时间、外观状态、诱导率和白藜芦醇含量为指标筛选了七个不同葡萄品种和醉金香葡萄的四种外植体诱导出的愈伤组织,研究了组培瓶中不同激素添加对愈伤组织的影响,找到了最适于建立悬浮体系的愈伤组织,并得到了醉金香葡萄悬浮细胞的生长曲线,在第6天,细胞生物量(13.70 g/L)和白藜芦醇含量(45.5 μg/g)达到最大值。其次通过单因素和Plackett-Burman实验优化发现了对醉金香葡萄悬浮细胞培养影响显著的培养基营养成分,进一步使用响应面设计模型得到了葡萄细胞最佳的培养基营养元配比。验证结果显示,优化后的500 mL摇瓶中单位细胞白藜芦醇含量能够达到3326.64±56 μg/g,与预测值(3357.32μg/g)基本一致,与优化前相比提高了 56.21倍。然后在摇瓶中又研究了光、pH、茉莉酸甲酯(MeJA)等因素的影响。光波长和光接触面积会对醉金香葡萄细胞培养产生影响,结果发现绿光不遮光下的生物量最大(16.02g/L),蓝光1/2遮光下的白藜芦醇含量最高(137.35μg/g);研究了 pH对葡萄细胞的影响,发现pH过高、过低的环境下对细胞和产物合成都不利;研究了茉莉酸甲酯的添加浓度和作用时间对葡萄细胞的影响,结果显示MeJA(300 μmol/L)作用72h,单位细胞白藜芦醇含量(18.86 mg/g)最高;MeJA(200 μmol/L)作用48 h,白藜芦醇产量(160.3 mg/L)最高,且添加MeJA后胞内外有机酸浓度变化与白藜芦醇合成有关。最后利用5L发酵罐对醉金香葡萄悬浮细胞培养过程进行了多参数检测的相关性分析与培养工艺优化,最终的培养结果与初始培养基相比,白藜芦醇含量(11 mg/g)和产量(180 mg/L)分别提高了111.11倍和6.42倍。