紫草素的应用和生产

紫草素来源于紫草，其实紫草中的一种活性成分。紫草为双子叶植物紫草科紫草属。主要包括：软紫草、紫草、黄花软紫草、新疆紫草。紫草喜凉爽、湿润的气候条件，怕涝，怕高温，以地势高、土层深厚、富含腐殖质、排水良好和渗水力强的中性或微酸性沙质壤土为宜，多生于荒山田野、路边及干燥多石山坡的灌丛中。

应用

据奈良时代的史料记载，紫根在很早之前就可作为染料。紫草素是晒干了的紫根粉碎后，用热水提取后的紫草素汁液，可用来染色。紫根是日本药典中收录的药材，有抗炎、促进伤口愈合的作用，杀菌作用等功效。在日本江户时代为了治疗疾病，有将紫草染色的手帕缠在头上这个风俗，总之它可能不是说迷信，还真有一些作用的。

生产

如前所述，紫草具有较高的药用价值，大量地采挖野生紫草，已经严重威胁到产地的生态环境。为了满足增加的需求，研究人员早已意识到要运用植物细胞工程技术解决紫草资源短缺的问题。

1．紫草愈伤组织的诱导

1974年，研究人员就成功地从硬紫草诱导出愈伤组织。这项工作拉开了利用植物细胞工程生产紫草素的序幕。我国药用紫草的研究工作从20世纪80年代中期才开始，樊红霞、朱汝幸分别诱导获得了滇紫草的愈伤组织，并发现其紫草素含量比其根部高。李国凤等诱导得到了有效成分含量最高的新疆紫草愈伤组织。

2．紫草细胞的悬浮培养和固定化培养

（1）悬浮培养

Fujita等最早提出用两步法进行紫草细胞的悬浮培养。宁文等进行试验研究表明细胞生长曲线呈扁平的S形，细胞停止生长后，紫草宁及其衍生物大量形成，二者的动态变化呈负相关。

（2）同步提取 

使用某些有机溶剂在培养过程中同步萃取紫草素，既简化了次生代谢物的分离提纯工作，又降低了产物的反馈抑制。

（3）紫草细胞的反应器大规模培养

中国科学院化冶所研制成功了“气升内循环半错流式”新型植物细胞生物反应器，并实现了新疆紫草细胞100升规模的反应器培养。反应器大规模培养是紫草走向工业化生产的重要一步。

（4）固定化培养技术 

目前，固定化培养已成为利用植物细胞培养生产次生物质研究的个重要方向。吕华等把硬紫草细胞包埋在海藻酸钙中固定化培养，30天后，色素外泌达70，而悬浮细胞仅有30。如同时使用正十六烷进行萃取，色素外泌可达95。研究表明固定化培养过程中，以45天更换一次培养基，则180天后，细胞仍有产生色素的能力。

（5）紫草的种苗快繁

使用生物工程的手段，直接生产无菌苗，然后在产区进行种植，该法成本小，见效快，是中药现代化最直接的体现。以上所述两种途径常常是同时进行、相辅相成的。