從萋萋小草到參天大樹,所有植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的。
細(xì)胞是構(gòu)成植物生命大廈的磚塊,是各種組織器官的結(jié)構(gòu)和功能單位。細(xì)胞種類繁多,形態(tài)各異,是自然界中植物多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)。那么,不同種類的植物細(xì)胞最初是從哪里來的?這需要從動(dòng)物干細(xì)胞說起。
1867年,德國實(shí)驗(yàn)病理學(xué)家尤利烏斯·科恩海姆在開展傷口炎癥研究期間,給試驗(yàn)動(dòng)物靜脈注射苯胺后,偶然發(fā)現(xiàn)了“干細(xì)胞”。
經(jīng)長期研究發(fā)現(xiàn),受精卵是高等動(dòng)物和人類的原始干細(xì)胞,是胚胎發(fā)育的起點(diǎn),是新生命的原點(diǎn)。受精卵經(jīng)過不斷分裂(卵裂),產(chǎn)生了種類繁多的干細(xì)胞和其他各種形態(tài)的細(xì)胞,形成不同組織器官,發(fā)育為胚胎。動(dòng)物或人類誕生后,體內(nèi)仍然保留一定種類和數(shù)量的干細(xì)胞,以便再生衰老、損傷或死亡的組織器官,使生命活動(dòng)能正常進(jìn)行。沒有干細(xì)胞,高等動(dòng)物和人類將無法生存。
植物的生命力較動(dòng)物和人類相比似乎更加頑強(qiáng)。我們通過無菌操作和酶消化技術(shù),從植物葉片中獲取的沒有細(xì)胞壁的“裸”細(xì)胞(原生質(zhì)體),在試管、三角燒瓶等盛有培養(yǎng)基的容器中培養(yǎng),很容易再生出植株;扦插多肉植物的新鮮葉片,同樣可再生出多肉植物。
植物超強(qiáng)的再生能力不禁讓人將它與“干細(xì)胞”聯(lián)系起來。植物體內(nèi)究竟有沒有干細(xì)胞?這個(gè)問題長期困擾著科學(xué)界,直到21世紀(jì),謎底才逐漸被揭曉。
2005年,隸屬于韓國云火生物科技有限公司的云火科學(xué)技術(shù)研究院與成功培育克隆羊“多莉”的英國愛丁堡大學(xué)合作,首次從東北紫杉根尖的分生組織中分離提取了植物干細(xì)胞。研究成果于2010年10月發(fā)表在英國著名學(xué)術(shù)期刊《自然生物技術(shù)》上,引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
紫杉又稱紅豆杉,屬于國家一級(jí)珍稀瀕危野生植物,從中可提取抗癌成分——紫杉醇。最古老的紫杉?jí)勖蛇_(dá)數(shù)千年,紫杉長壽的奧秘就在于其體內(nèi)含有豐富的植物干細(xì)胞。
植物干細(xì)胞具有廣闊的發(fā)展前景,其中在化妝品中的應(yīng)用較為廣泛。
層巒疊嶂的阿爾卑斯山是歐洲最高的山脈,雄偉險(xiǎn)峻,風(fēng)光旖旎,動(dòng)植物資源豐富。這里生長著一種極其珍貴的蘋果樹,距今有著300多年的歷史,但其果實(shí)中單寧含量較多而口感酸澀,缺乏經(jīng)濟(jì)價(jià)值,當(dāng)?shù)厣儆腥朔N植。然而,這種樹的神奇之處在于,無論是樹皮還是未采摘的果子,一旦受到損傷就會(huì)啟動(dòng)自我修復(fù)機(jī)制,傷口便能很快愈合。更加神奇的是,與其他普通種類的果子相比,它的果實(shí)更耐儲(chǔ)藏,新鮮度能保持4~6個(gè)月之久,顯得格外與眾不同。
瑞士米貝爾生物化學(xué)研究所科學(xué)家弗雷德·扎里博士就是從這種果實(shí)中提取出植物干細(xì)胞,并將其制成化妝品,收獲多個(gè)大獎(jiǎng)。迄今為止,這款富含蘋果干細(xì)胞的化妝品是最成功的植物干細(xì)胞產(chǎn)品之一,風(fēng)靡全球。
植物干細(xì)胞的來源廣泛,種類繁多,如人參干細(xì)胞、紫杉干細(xì)胞、雪絨花干細(xì)胞、雪蓮干細(xì)胞、海茴香干細(xì)胞、濱海刺芹干細(xì)胞、蘋果干細(xì)胞等。除了用于化妝品外,一些植物干細(xì)胞還可用于藥品、食品(包括飲料)、保健品、挽救瀕危珍稀的植物物種、保存植物遺傳種質(zhì)資源、規(guī)?;参镉N等領(lǐng)域。
植物干細(xì)胞具有重要的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,引發(fā)了各界關(guān)注,是當(dāng)今熱門的高科技研究應(yīng)用領(lǐng)域。目前,雖然這些領(lǐng)域的研究應(yīng)用還剛剛起步,但發(fā)展前景十分光明。(據(jù)《干細(xì)胞、疾病、衰老、美容》王佃亮著,人民衛(wèi)生出版社2021年5月出版)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2021年9期