人参（Panax ginseng C.A.Mer.）和三七（Panax notoginseng（Burk.）F.H.Chen）是五加科人参属的两种名贵中药材。植物生物技术的研究表明,使用生物反应器从珍贵药用植物的不定根中产生活性化合物是实现天然产物大规模商业化生产的重要途径。本研究对6-L鼓泡式反应器培养人参不定根的4个条件进行了优化,分别是初始接种密度,通气速率,补料时间,间歇通气频率。实验结果表明,接种密度为0.9%,通气速率为0.3 vvm,培养第25天添加1L初始培养基,和间歇通气频率为60 h/5min是提高三七不定根生物量和皂苷产率的最佳条件。本研究使用3-L鼓泡生物反应器对三七不定根进行了初步放大培养。结果表明,接种密度为2.0%,通气速率为0.4 vvm,筛板孔径为10μm和生物反应器直径与高度的比为1:1.5是提高三七不定根生物量和皂苷产率的最佳条件。我们筛选了不同浓度的茉莉酸,壳聚糖和酵母提取物来提高三七不定根中皂苷的含量。结果显示,10 mg/L茉莉酸的能使总皂苷含量达到36.09 mg/L,相对于对照组提高了2.57倍,此外,15 mg/L的茉莉酸可使三七皂苷R1的含量增加6.8倍。不同浓度茉莉酸处理组的三七总皂苷含量与角鲨烯环氧化酶基因的表达量呈显著正相关。药理实验表明三七不定根提取的总皂苷具有与三七栽培根提取的总皂苷相似的抗心肌细胞损伤活性。将三七不定根中提取的多糖命名为ARPNP,三七栽培根中提取的多糖命名为CPNP。本实验探究了不同培养方式的三七根中多糖的成分及活性差异。实验结果表明,三七不定根多糖的分子量大于栽培三七多糖的分子量。两种多糖的FT-IR光谱相似,但不完全相同。CPNP与ARPNP的差异在于CPNP在1740cm-1处具有较大的峰,这归因于C=O的化合价振动,表明CPNP比ARPNP具有更多的糖醛酸。两者的单糖组成结果表明,两者单糖组成的成分一致,但是每种单糖的占比不同。与CPNP相比,ARPNP中除了半乳糖醛酸和葡萄糖的含量较低之外,其余7种单糖的含量都相对较高。相对于CPNP,ARPNP的DPPH自由基清除率更高,具有更好的抗氧化活性,且两种多糖具有相似的调节肠道菌群的作用。