通过施加400NM到700NM波长的光来改变植物细胞中植化因子水平的方法及其设备技术

一种通过至少一种波长选自４００ｎｍ到７００ｎｍ波长范围的光照射含有叶绿素的植物细胞或含有叶绿素的植物组织，来改变所述植物细胞或植物组织中至少一种植化因子水平的方法，用以改变植物组织中植化因子的水平而选自所述范围波长的光的应用，具有改变的植化因子水平的收获植物局部，以及用于产生具有改变的植化因子水平的植物组织的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种改变植物细胞和/或植物组织中植化因子(phytochemical)水平的方法及其装置。具体来说，本专利技术涉及一种通过向其施加选自白光或可见光谱的波长的光，来改变收获的植物细胞和/或植物组织中的植化因子(例如植物次级代谢产物)的水平的方法及其装置。众所周知，施加UV光谱的光，如UV-B和UV-C可帮助提高全植物中例如“精油”和次级代谢产物的水平。然而，UV-B和UV-C对于人类来说难以操作并且十分容易引发癌症类疾病。因此，UV-B和UV-C被认为对健康的哺乳动物组织有潜在的危害并且使用起来很危险。“精油”对于许多植物，例如含有芳香花朵的植物和香草，如烹调用香草的芳香度来说起着主要的作用。精油主要由萜类物质构成，包括的这类化合物如1，8-桉叶素、柠檬烯、芳樟醇、和β-罗勒烯。精油中存在的其它化合物，即非萜类油包括苯-丙烷(propanoid)衍生化合物，如甲基胡椒酚、肉桂酸甲酯、丁子香酚、和甲基丁子香酚。因此，在定性意义下使用的术语“精油”包括这里所述的有助于植物，如芳香观赏植物和烹调用香草的芳香度的化合物。紫外光线(尤其是UV-B)已知由于作用于关键的调控酶类而影响着植物的苯-丙烷途径的次级化合物水平，所述酶例如苯丙氨酸解氨酶(Kuhn，D.N.等(1984)Proc.Natl.Acad.Sci.，USA，81，1102-1106)和查耳酮合成酶(Batschauer，A.等(1996)The Plant Journal 9，63-69和Christie，J.M.和Jenkins，G.I.(1996)The Plant Cell 8，1555-1567)。还有许多发表的报道是有关UV-B刺激酚类化合物，包括表面黄酮醇和类黄酮(Cuadra，P.和Harborne，J.B.(1996)Zeitschrift für Faturforschung51c，671-680和Cuadra，P.等(1997)Phytochemistry45，1377-1383)，花青素(Yatsuhashi，H.等(1982)Plant Physiology 70，735-741和Oelmüller，R.和Mohr，H.(1985).Proc.Natl.Acad.Sci.，USA 82，6124-6128)以及β花青苷(Rudat，A.和Goring，H.(1995).J.Expl.Bot.46，129-134)，并且这些化合物同时涉及植物的自我保护(Chappell，J.和Hahlbrock，K.(1984)Nature 311，76-78和Guevara，P.等(1997)Phyton60，137-140)以及对UV光线的防御(Lois，R.(1994)Planta194，498-503；Ziska，L.H.等(1992)Am.Jnl.Bot.79，863-871和Fiusello，N.等(1985)Allionia(Turin)26，79-88)。尽管有报道称，发现一定波段的UV光线和红外光线可改变，通常可增加植物细胞中的某些植化因子水平，但现有技术似乎没有对其它波长的光照射植物细胞或组织的效果有所提及。人们意识到，一个问题在于收获蔬菜或收获蔬菜局部的植化因子水平，如植物的次级代谢物水平在收获之后几乎立即就开始降低。例如，当收获的蔬菜被冷冻和/或装罐或仅仅放入冰箱中，如家用时，或仅仅是在室内短期放于敞放表面上以便随后被消费者食用时，根据存在于其中的植化因子水平，它们流失了大部分的营养成分。术语“植化因子”包括天然存在于植物中的任何化合物，如次级植物代谢产物。这类植化因子包括抗氧化剂如维生素，例如维生素C和/或E，硫配醣体(glucosinolate)如黑芥子甙(sinigrin)、莱服子硫(sulphoraphane)、4-甲基亚硫酰丁基硫配醣体、和/或3甲基-亚硫酰丙基硫配醣体，原告伊春甙(progoitrin)和葡萄糖芸苔素(glucobrassicin)，异硫氰酸酯/盐类，吲哚类(硫配醣体水解产物)，谷胱甘肽，类胡萝卜素如β-胡萝卜素、茄红素、和叶黄素类胡萝卜素如叶黄素和玉米黄质，酚类化合物包括类黄酮类如黄酮醇(例如槲皮苷、芸香苷)、黄烷/丹宁酸(如原花青色素(procyanidins)包括香豆素、原花色素、儿荼素、和花色素苷(anthocyanin))、黄酮类(例如来自朝鲜蓟的木犀草素)、植物性雌激素(phytoestrogen)如coumestans、木酚素、白藜芦醇、异黄酮例如染料木黄酮(genistein)、黄豆苷原(daidzein)、和黄豆黄素(glycitein)，和二羟基苯甲酸内酯类，和有机硫磺化合物，植物甾醇类，萜类如卡诺醇、迷迭香酸(rosmarinicacid)、甘草甜素和皂角苷类、和叶绿素和叶绿酸、糖类、和其它食品例如花色素苷类、香子兰以及其它的果蔬香料和组织改性剂等等。研究表明，某些植化因子的抗氧化剂特性可有助于防止哺乳动物，尤其是人类的老化和慢性疾病，如癌症和心血管疾病。植化因子本身还可以用作哺乳动物种类，如人类的药用化合物，或者可以从植物中存在并可分离出的它们的其它中间化合物来合成药物活性衍生物。因此，基本上无药用活性的“植化因子”可用在治疗疾病，如癌症，和/或对患有疾病的哺乳动物，如人类，的疼痛治疗的活性剂合成中，提供或作为中间物质。因此，落在这里所述的“植化因子”定义中、并已知用于设计和/或提供药物活性化合物的植物化学物质包括来自于长春花(Catharanthusroseus)、texanes中的长春新碱和长春碱，如在USP5665576中所记载得那些，例如来自于红豆杉科植物的紫杉醇(taxol)(paclitaxel)、浆果赤霉素III、10-去乙酰浆果赤霉素III、10-去乙酰紫杉醇、木糖紫杉醇、7-表紫杉醇、7-表浆果赤霉素III、10-去乙酰三尖杉宁碱(desacetylcephalomannine)、7-表三尖杉宁碱、泰索帝(taxotere)、三尖杉宁碱、木糖三尖杉宁碱、taxagifine、8-苯甲酰氧代taxagifine、9-乙酰氧基紫杉素、9-羟基紫杉素、taiwanxam、taxane Ia、taxane Ib、taxane Ic、taxane Id、GMP紫杉醇(paclitaxel)、9-二氢13-乙酰浆果赤霉素III、以及10-去乙酰-7表紫杉醇，所述红豆杉科的植物例如穗花杉属、澳洲红豆杉属、白豆杉属、榧树属和红豆杉属，例如来自于红豆杉属的植物，如短叶红豆杉(T.brevifolia)、欧洲红豆杉(T.baccata)、曼地亚型红豆杉(T.xmedia)(例如，hicksii选育的曼地亚红豆杉、曼地亚型红豆杉Rehder)、西藏红豆杉(T.wallichiana)、加拿大红豆杉(T.Canadensis)、东北紫杉(T.cuspidata)、佛州红豆杉(T.floridiana)、西里伯红豆杉(T.celebica)、和T.x hunnewelliana、加拿大红豆杉，以及来自于大麻类植物如大麻(Cannabis sativa)、印度大麻(Cannabis indica)和野大麻(Cannabis ruderalis)的四氢大麻酚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过至少一种波长选自４００ｎｍ到７００ｎｍ波长范围的光照射含有叶绿素的植物细胞或含有叶绿素的植物组织，来改变所述植物细胞或植物组织中至少一种植化因子水平的方法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2003-5-23 0311953.4;GB 2003-5-23 0311954.21.一种通过至少一种波长选自400nm到700nm波长范围的光照射含有叶绿素的植物细胞或含有叶绿素的植物组织，来改变所述植物细胞或植物组织中至少一种植化因子水平的方法。2.根据权利要求1的方法，其中所述至少一种波长的光为波长在600nm-700nm范围内的红光。3.根据权利要求2的方法，其中所述红光的波长在620nm-690nm范围内。4.根据权利要求2或3的方法，其中所述红光的波长在625nm-680nm范围内。5.根据权利要求2至4中任意一个的方法，其中所述红光的波长大约为650nm+/-15nm。6.根据权利要求1的方法，其中所述至少一种波长的光为波长在420nm-490nm范围内的蓝光。7.根据权利要求6的方法，其中所述蓝光的波长在430nm-470nm范围内。8.根据权利要求6或7的方法，其中所述蓝光的波长在435nm-465nm范围内。9.根据权利要求6至8中任意一个的方法，其中所述蓝光的波长大约为450nm+/-15nm。10.根据权利要求1的方法，其中所述光包括两种波长选自红光和蓝光的光，所述红光和蓝光的波长选自根据权利要求2至9中任意一个中的红光和蓝光的波长范围。11.根据权利要求10的方法，其中蓝光红光的能量比例在7∶1到1∶7的范围内。12.根据权利要求11的方法，其中蓝光∶红光的能量比例在6∶1到1∶6的范围内。13.根据权利要求11或权利要求12的方法，其中蓝光∶红光的能量比例在5∶1到1∶5的范围内。14.根据前述任意一个权利要求的方法，其中所述植物细胞或植物组织暴露于所述至少一种波长的光下的时间大于180分钟。15.根据权利要求1至13中任意一个的方法，其中所述植物细胞或植物组织暴露于所述至少一种波长的光下的时间长达180分钟。16.根据权利要求15的方法，其中所述时间长达120分钟。17.根据权利要求15或权利要求16的方法，其中所述时间长达60分钟。18.根据权利要求17的方法，其中所述时间长达45分钟。19.根据权利要求17或权利要求18的方法，其中所述时间长达30分钟。20.根据权利要求17至权利要求19中任意一个的方法，其中所述时间在5至15分钟的范围内。21.根据权利要求1至20中任意一个的方法，其中所述植物细胞或植物组织包含在植物中，或者选自从植物中获得的植物组织，并且能够进行光合作用，其选自较高等植物的绿色茎干、花萼、和叶片，藻类细胞，藓类细胞，以及可食用和/或不可食用、或者味道不好的较高等和较低成植物种类的较高等和较低等植物细胞的细胞培养物。22.根据权利要求21的方法，其中所述植物细胞或植物组织来自于选自以下组中的植物香草、长春花、红豆杉科的植物、大麻类植物、绿色蔬菜和绿色种子。23.根据权利要求21或权利要求22的方法，其中所述植物细胞或植物组织来自于选自以下组中的植物长春花、豌豆、青豌豆，菠菜，来自甘蓝的物种，如椰菜、高丽菜、紫色包心菜、芽甘蓝、甘蓝、花椰菜、包心菜、莴苣、大白菜、藓类组织如小立碗藓、lemrospora物种培养物、以及藻类细胞培养物。24.一种在遮蔽物下收获植物细胞或植物组织的方法，其中所述植物细胞或植物组织暴露于来自人造光源的、至少一种可见光谱中存在的波长并...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯坦尼斯劳卡平斯基，
申请(专利权)人：斯坦尼斯劳卡平斯基，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]