综诉利用红豆杉细胞培养生产紫杉醇的技术路线及其影响因素
南方红豆杉悬浮细胞培养生产紫杉醇及其细胞培养物的化学成分研究
南方红豆杉悬浮细胞培养生产紫杉醇及其细胞培养物的化学成
分研究
南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)又称美丽红豆杉,是特产于我国的一个变种红豆杉,广泛分布在我国大部分地区。
南方红豆杉的树皮、叶、根、枝等部位均含有紫杉醇。
为了保护、合理利用已有的南方红豆杉资源,自上个世纪90年代开始,我国就对南方红豆杉开展了人工栽培、植物组织培养等研究。
植物细胞培养因其繁殖速度快,培养条件易于优化,可以人工控制培养过程,实验过程不受时间、气候等因素的影响,同时提取纯化过程相对简单等优点,受到了人们越来越多的关注。
本论文对南方红豆杉的嫩茎进行愈伤组织的诱导,成功获得一株高产紫杉醇细胞株,并对其进行扩大培养。
为了提高紫杉醇的含量,我们在愈伤组织诱导试验中对外植体进行了选择,对诱导过程中的条件进行了优化,最终选定的条件为:B5基本培养基,添加1mg/L 2,4-D、0.1 mg/L 6-BA、100 mg/L Vc、0.2928 g/L谷氨酰胺与15 g/L蔗糖,p H调至5.8,黑暗下培养。
在此条件下,紫杉醇的含量最高达到了100 mg/L(鲜重);除主要目标产物紫杉醇,我们还对细胞培养物进行了系统的化学成分研究,并运用各种色谱手段从中分离得到了15个化合物,利用MS,UV,IR,NMR,单晶X-衍射等方法鉴定了其中13个化合物的结构,包括1个新化合物,4个首次从南方红豆杉细胞培养物中得到的化合物。
在此基础上,我们对该细胞培养物进行LC-MS色谱峰的指认,同时还对获得的部分化合物进行了体外抗肿瘤活性的初步研究。
浅析细胞培养生产紫杉醇的影响因素及对策
浅析细胞培养生产紫杉醇的影响因素及对策摘要：紫杉醇是一种有效治疗多种癌症的天然植物，具有高效、低毒、广谱、作用机制独特等特点，然而不断增长的抗癌药物需求和红豆杉资源的缺乏，为紫杉醇的工业化生产带来了很大压力，利用植物细胞培养生产紫杉醇被公认是一种有效的途径。
本文着重阐述了一些因素对紫杉醇产量的影响，以及利用生物反应器进行细胞培养时存在的问题，并针对这些影响因素给出了相应的对策。
并提出提高紫杉醇产量的方法，在文章最后给出了一些建议。
关键词：红豆杉紫杉醇细胞培养影响因素对策利用细胞悬浮培养方法提取紫杉醇是近年来红豆杉研究的一个重要课题。
自1989年首次报道细胞培养法生产紫杉醇以来，各国学者开展了广泛研究，目前细胞培养已经取得了较大进展，但还存在诸多需要克服的技术性难题。
紫杉醇是红豆杉属植物的次级代谢物，植物细胞培养生产次级代谢产物包括两个重要环节，一是细胞生长，二是产物合成。
这两个环节的任何影响因素都会影响到生产效率。
具体因素包括生物因素、物理因素和化学因素。
另外，本文还阐述了反应器对实验的影响及一些反应器的结构创新。
一、生物因素1、细胞株大量的研究表明，植物细胞的分化与次生代谢物的合成有密切的关系。
这些分化不但包括整植株、器官、组织，还包括细胞和亚细胞水平的分化。
分化的细胞、组织、器官往往有较高含量的次生代谢物。
因此，在生物反应器中通过大规模培养分化组织、器官、甚至整个植株可以生产次生代谢物。
目前，植物细胞培养所采用的培养物有细胞团块、绿色愈伤组织、冠瘿组织、不定芽（原基）、茎段、正常根、毛状根、畸形芽、胚（胚状体）甚至整个小植物。
2、褐变红豆杉属植物愈伤组织的诱导、继代培养过程中，细胞会分泌大量的棕色色素物质，这些色素物质的积累会影响愈伤组织生长，愈伤组织受毒害而逐渐转为暗褐色至黑色，这种现象称为褐变。
该现象与常见的木本植物培养初期发生褐变不同,后者通过选用较小外植体、频繁继代等一般可以克服,且以后不会发生;而就红豆杉而言,无论何种外植体来源的愈伤组织,常连续发生褐变,严重时会抑制细胞的增殖生长以至致死,使用抗氧化剂、吸附剂等多种方法,都只能减轻褐化[1]。
利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇
利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇摘要：I.简介- 红豆杉和紫杉醇的背景介绍II.愈伤组织的提取- 什么是愈伤组织- 为什么愈伤组织可以用于提取紫杉醇- 提取过程的步骤III.紫杉醇的用途- 紫杉醇的药用价值- 紫杉醇在医药领域的应用IV.结论- 利用红豆杉愈伤组织提取紫杉醇的意义- 未来展望正文：I.简介红豆杉是一种常绿乔木，属于紫杉科。
它不仅是一种观赏植物，还具有很高的药用价值。
红豆杉中提取出的紫杉醇是一种抗肿瘤药物，对于治疗卵巢癌、乳腺癌等多种癌症具有显著的疗效。
因此，研究如何高效地从红豆杉中提取紫杉醇具有重要的意义。
II.愈伤组织的提取愈伤组织是植物在受伤后产生的一种特殊的组织，它能够进行迅速的分裂和生长。
红豆杉的愈伤组织位于树皮内侧，含有丰富的紫杉醇。
通过在红豆杉的愈伤组织上切割出小片，然后将其浸泡在一种特殊的提取液中，可以有效地提取出紫杉醇。
提取过程的步骤主要包括：红豆杉愈伤组织的收集、切割、提取液的配制、浸泡、提取、浓缩和纯化。
其中，提取液的配制和浸泡过程是影响提取效率的关键步骤。
III.紫杉醇的用途紫杉醇是一种具有广泛药用价值的物质，可以用于治疗多种癌症。
紫杉醇能够抑制癌细胞的分裂和生长，从而达到治疗癌症的目的。
目前，紫杉醇已经成为治疗卵巢癌、乳腺癌等癌症的重要药物之一。
除了用于治疗癌症外，紫杉醇还具有其他的药用价值。
例如，紫杉醇可以用于治疗糖尿病、病毒感染等多种疾病。
因此，研究如何高效地从红豆杉中提取紫杉醇具有重要的意义。
IV.结论利用红豆杉愈伤组织提取紫杉醇是一种有效的方法。
通过改进提取技术和提高提取效率，可以更好地利用红豆杉资源，为治疗癌症等疾病提供更多的药物资源。
紫杉醇的大规模培养及其影响因素
课程名称细胞工程课题紫杉醇的大规模培养及其影响因素学院酿酒与食品工程学院专业生物工程姓名学号指导老师老师紫杉醇的大规模培养及其影响因素钟坤1酿酒与食品工程学院生工112班摘要：紫杉醇是一个从红豆杉植物中提取的对多种癌症都具有较好疗效的天然药物。
近几年植物细胞培养生产紫杉醇的尝试性研究不断有突破性进展，综合当今研究报告，对利用植物细胞培养大规模生产紫杉醇过程及其影响因素作一定的分析与概述。
关键字：紫杉醇、细胞培养、红豆杉、影响因素紫杉醇是一种复杂的天然的抗癌药物，属于二萜生物碱，其基本结构由浆果赤霉素Ⅲ和连接其13位碳上一苯丙氨酸衍生物构成。
1982年紫杉醇开始在临床上进行试验，1989年完成II期临床，1990年进行Ⅲ期临床，1992年12月29日美国正式批准用于晚期卵巢癌、肺癌、子宫癌的治疗。
它是经认证、目前最好的天然抗癌药物之一，可广泛用于肺鳞癌、肺腺癌、乳腺癌、睾丸胚胎癌、卵巢癌、恶性胸腺癌、胆囊癌、食道癌、非小细胞肺癌、淋巴瘤、膀胱癌、生殖细胞癌、头颈癌等肿瘤的治疗，特别是晚期卵巢癌的治疗。
1995年中国医学科学院药物研究所研制的国产紫杉醇原料(从云南红豆杉、西藏红豆杉、东北红豆杉、中国红豆杉和美丽红豆杉五种植物中提取，纯度达98％以上)、据估算，从1000~2000棵稀有的紫杉树皮中只能提取lkg紫杉醇，而对l例病人制各充足的药物需3～4棵百年的老红豆杉树。
由于红豆杉属植物中紫杉醇的含量极低，远远不能满足市场的要求。
为了解决紫杉醇供需之间的尖锐矛盾，多年来，科学家在寻找及扩大紫杉醇药源途径方面做了大量工作，紫杉醇的全合成已取得成功，但皆因路线长，收率低等原因目前无法实现工业化．化学半合成是一条扩大紫杉醇来源的较好途径，国外已用半合成法生产紫杉醇，但化学半合成所用前体巴卡亭III和10一去乙酰巴卡亭III等仍要依赖于从红豆杉属植物中提取，限制了它的应用，利用植物细胞培养技术生产紫杉醇是一种大有前途的途径。
红豆杉细胞组织培养生产紫杉醇的综述
１ ． 简介 红豆杉又名紫杉 ，是世界公认的濒临灭绝的天然珍稀抗癌 植物 ， 红豆杉 的提取物紫杉醇 ， 因具有独特的抗癌机理 ， 被认为 是人类同癌症抗争的最有利武器。 在全世界共有十一种 ， 目前我 国共有四个种和一个变种 ， 即云南红豆杉 、 西藏红 豆杉 、 东北红 豆杉 、 中国红豆杉和南方红豆杉 （ 变种） 红豆杉产生 的二萜类次 药物， 亢 具有独特的抗癌机理 ， 因此红豆杉倍受关注『 。 ２ ］ 紫杉醇是红豆杉属植物 中的一种复杂的次生代谢产物， 也 是目前所了解 的惟一一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管 的药物。同位素示踪表明， 紫杉醇只结合到聚合 的微管 上， 不与 未聚合的微管蛋 白二聚体反应。细胞接触紫杉醇后会在细胞 内 积累大量的微管 ， 这些微管的积 累干扰了细胞 的各种功能， 特别 是使细胞分裂停止于有丝分裂期 ， 阻断了细胞的正常分裂 。 通 过 Ⅱ一ⅢＪ 研究， Ｉ 紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌 ， 对肺癌 、 大肠癌 、 黑色素瘤 、 头颈部癌 、 淋巴瘤 、 脑瘤也都有一定疗效 。 解决药源的问题的方法说来应该就两个大方面 ，即人工合 成和生物技术方法 ，也就是化学合成和利用相关生物技术解 决 紫杉醇 的药源 问题。但是 ， 由于紫杉醇化学结构 的复杂眭 ， 这就 意味着紫杉醇的化学合成在经济上是不可行的 ：而且紫杉醇 的 半合成原料 ， 例如从针叶红豆杉所分离得到的巴卡亭 Ⅲ， 也要从 红豆杉属植物中提取获得 【。这样看来 ， ３ 】 人工合成的方法 ， 不论 是全化学合成还是￣４ ＆合成 ， － ｇ 其可行 艮 。 低 从生物技 术角度来看 ， 人们主要从遗传转化 、 人工栽培 、 真 菌生产和植物细胞培养等几个方面尝 试解 决紫杉醇的药源 问 题 ，而其 中的细胞培养因具有众多优点而成为商业化生产 的首
红豆杉体外培养生产紫杉醇技术介绍
紫杉醇分离与提纯
• 有机溶剂-超声波提取法 高效液相色谱gt;提取时间>料液比 最优方案：原料95℃烘干至恒重，粉碎100目， 95%甲醇，60℃提取20h，料液比1:10 得率：0.086mg/g
Reference
• 内生真菌：生活在健康植物体内，但不引起任何 病害性状的真菌。
• 菌种分离：从外植体上长出的菌丝中，挑取不同菌落的菌 丝尖端接种到PDA培养基中培养，多次纯化后可得纯株。 • 目前已分离的内生真菌种类不同，产物多样，包括紫杉醇， 紫杉酚，芳香族氨基酸脱羧酶等。其中紫杉醇产率 0.024～185.4ug/L，发酵产量很低。生物改造的真菌紫杉 醇产率也仅有448.52ug/L，远未达到工业化水平。
红豆杉
• 红豆杉科红豆杉 属，全世界共 11种。
• 西藏红豆杉，东 北红豆杉，云南 红豆杉等。 • 二级濒危植物
紫杉醇（Taxol）
1个卵巢癌患者=6棵 树龄60～100年的红 豆杉 200kg/年紫杉醇 =1000000棵红豆杉
紫杉醇（Taxol）生产
• • • • • 1从红豆杉非树皮部位提取 2大量种植筛选的优良品种 3化学合成：半合成，全合成 4寻找紫杉醇类似物：Taxotere 5生物技术：细胞培养，基因工程，微生物 生产
与传统的整株材料相比,植物细胞悬浮体系具有分散性好、 细胞形状及细胞团大小大致相同,而且生长迅速、重复性 好、易于控制等优点。
红豆杉细胞悬浮培养
• Bestoso F等欧洲榛的茎，树叶和胚作为外 植体
• 第一步培养： MS培养基+3.0mg/LNAA+0.5mg/L激动素 +100mg/L精氨酸+2.5%蔗糖+0.8%琼脂 培养2个月，对胚形成愈伤组织的诱导率可86.4%， 枝条的诱导率100% 。 一段时间后转移到B5培养基上后，可加快愈伤组 织的生长。
利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇
文章标题：红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇的研究与应用一、引言红豆杉作为一种重要的天然植物资源，其愈伤组织作为提取紫杉醇的重要来源，一直备受关注。
本文将从红豆杉的愈伤组织性质、紫杉醇的提取方法和应用研究三个方面展开讨论。
二、红豆杉的愈伤组织性质1. 红豆杉的愈伤组织特点红豆杉的愈伤组织在组织结构、生长特性和代谢活性等方面具有独特性，为紫杉醇的提取提供了重要的基础条件。
2. 愈伤组织的培养条件对红豆杉愈伤组织的培养条件进行详细介绍，并探讨对紫杉醇含量和生长速率的影响。
三、紫杉醇的提取方法1. 传统提取方法介绍传统的红豆杉愈伤组织提取紫杉醇的方法，并对其优缺点进行分析和评价。
2. 新技术的应用介绍目前在红豆杉紫杉醇提取中使用的新技术，如超临界流体萃取、微波辅助提取等，并对其效果进行评估。
4. 紫杉醇的应用研究1. 化学成分和药理作用对紫杉醇的化学成分、药理作用进行详细阐述，从分子水平和整体作用机制上揭示其多功能性。
2. 临床应用和前景展望介绍紫杉醇在临床上的应用情况和治疗效果，并展望其在肿瘤治疗、抗癌药物开发方面的前景。
五、个人观点和总结红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇作为一种重要的研究领域，具有广阔的应用前景和深远的意义。
在未来的研究中，应充分利用现代生物技术和化学技术，不断提升紫杉醇的提取效率和纯度，以更好地发挥其药用价值。
通过深入研究红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇，我们对该过程的原理和应用有了全面的认识和了解。
这样的了解对于我个人来说具有非常重要的意义。
希望通过文章的阐述能够让更多的人了解并重视这一研究领域，从而推动相关科研工作的进展。
结束语通过本文的详细介绍和讨论，相信读者对红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇的研究与应用有了更深入的了解。
同时也希望本文的内容能够对您的学术研究和实践工作有所帮助。
期待更多的科研人员和爱好者能够加入到这一领域的研究和探讨中，共同推动红豆杉愈伤组织提取紫杉醇领域的发展与进步。
红豆杉作为一种重要的天然植物资源，其愈伤组织提取紫杉醇的研究和应用正在逐渐受到人们的关注。
紫杉醇产量影响因素
影响紫杉醇生产的因素和提高产量的方法摘要综述红豆杉细胞培养，内生真菌培养等方法生产紫杉醇的影响产量的各种因素。
并且列举一些提高产量的方法。
关键词紫杉醇；生产；产量；方法紫杉醇是一种高效的抗癌药物，它能与微观蛋白结合，促进其聚合，抑制癌细胞的有丝分裂，阻止癌细胞的无限增殖。
目前，人们获得紫杉醇的途径主要有：红豆杉中提取，细胞培养，微生物发酵，化学合成等。
而红豆杉中紫杉醇含量非常低，加之该属植物生长极其缓慢，因而目前多研究后几种方法生产紫杉醇。
1 红豆杉细胞培养利用红豆杉细胞培养能够连续均匀生产，外界条件影响不大，而且可以在生物反应器中大规模培养，易于提高产量和进行产物的分离提取纯化，是目前工业化生产的首选方法。
1.1 外植体的选择茎段比离体叶片更易诱导出愈伤组织，带叶茎段外植体比不带叶茎段外植体形成愈伤组织要早些，诱导率也稍高;以树皮作为外植体诱导效果不佳。
红豆杉树的品种对外植体愈伤组织的诱导率和诱导速度也有影响。
以云南红豆衫的诱导率最高，诱导速度也最快，相对而言东北红豆衫较差。
外植体采样季节对愈伤组织的诱导有影响。
云南红豆杉早春取样的茎段形成愈伤组织的时间要比秋季取样早得多，春、夏季取样的东北红豆衫茎段形成愈伤组织的时间、比率均高于秋季取样，而且形成的愈伤组织颜色较浅.同以紫杉醉含量高的外植体作为诱导材料，可获得紫杉醉产量高的细胞系。
云南红豆衫和中国红豆杉愈伤组织中紫衫醉含量较高，是获得紫衫醉高产愈伤组织系的外植体的较佳来源。
1.2 培养基1.2.1种类外植体的愈伤组织诱导率与培养基种类有关。
在MS培养基上，东北红豆衫幼叶的诱导率最高，而在BS培养基上，幼茎的诱导率最高。
[1]1.2.2 N源培养基中氮源影响红豆杉愈伤组织的生长和紫杉醉的含量。
培养基中NO3-浓度高有利于红豆杉愈伤组织的生长.而NH4+浓度高则抑制愈伤组织的生长，但可提高紫衫醉的含量。
1.2.3 pH培养基的pH值是影响红豆杉愈伤组织生长及紫杉醇含量的重要因素。
红豆杉组织培养生产紫杉醇的研究进展
红豆杉组织培养生产紫杉醇的研究进展李西齐哈尔滨工业大学（威海）山东威海生物工程系（07201）摘要：红豆杉是珍稀药用裸子植物,其内含物紫杉醇对癌症尤其是乳腺癌和卵巢癌有显著治疗效果,但其天然来源物种稀少,濒临灭绝。
实现工业化生产紫杉醇是解决紫杉醇药源需求的最佳途径。
利用红豆杉组织培养技术,在人工环境中对红豆杉组织细胞进行培养,筛选高产紫杉醇细胞系,可以实现大量、连续地生产目的产物紫杉醇。
红豆杉组织培养体系建立是组织培养技术生产紫杉醇中的关键,通过这个阶段对红豆杉组织器官培养,获得稳定生长、增殖的细胞,为筛选高产紫杉醇细胞系建立基础。
从上世纪七八十年代至今许多优秀的研究人员对这一课题进行了不断的探究和创新，在组织培养和提取方法上做了许多的优化。
本文综述了国内外红豆杉属植物组织培养研究方法和最新研究成果，以及紫杉醇生产方法的优化研究，为今后相关的研究和应用工作提供参考借鉴和帮助。
关键字：红豆杉紫杉醇组织培养优化综述引言红豆杉属植物为红豆杉科常绿乔木或灌木,分布于北半球温带至中亚热带地区,全世界共11种,即欧洲红豆杉(T.baccataL.)、短叶红豆杉(T.brevifolia Nutt.)、加拿大红豆杉(T.canadensisMarsh)、佛罗里达红豆杉(T.floridanaChapm.)、杂种紫杉(T.mediaRehd.)、球果红豆杉(T.globose),以及西藏红豆杉(T.wallichiana Zucc.)、东北红豆杉(T.cuspidataSieb.et Zucc.)、云南红豆杉(T.yunna-nensis Cheng et L.k.Fu)、红豆杉[T.chinensis(Pilg)Rehd.]和其变种南方红豆杉(T. chinensis var mairei),后5种在我国有所分布【1】。
而紫杉醇(paclitaxel)是从红豆杉科红豆杉属(Taxus spp.)植物中分离出的具有紫杉烷独特骨架的二萜类成分,由于它对转移性卵巢癌、乳腺癌和非小细胞肺癌等癌症具有很好的疗效,正日益为人们所重视。
红豆杉细胞组织培养等技术的综述
红豆杉细胞组织培养等相关技术的综述摘要红豆杉因其次生代谢产物紫杉醇具有独特的抗癌活性，而倍受关注[1，2]，目前研究较多的是用细胞组织培养技术生产红豆杉获取紫杉醇，而且研究者对其相关技术条件进行了不断的摸索与优化，本文主要对近10年的红豆杉细胞组织培养技术相关内容进行综述。
关键词红豆杉；紫杉醇；细胞培养；优化1、介绍红豆杉是红豆杉科红豆杉属植物，是第四世纪冰川后迄今为止仅有的56种植物中的珍稀药用树种之一。
全世界共14种，我国有4种和1变种，即东北红豆杉、云南红豆杉、西藏红豆杉、中国红豆杉和南方红豆杉[1]。
红豆杉产生的二萜类次生代谢产物-紫杉醇是当今世界公认的广谱、高活性抗癌药物，具有独特的抗癌机理，因此红豆杉倍受关注[1，2]。
紫杉醇对卵巢癌、子宫癌、乳腺癌等十几种癌症具有很好的疗效，它目前已在临床上作为乳腺癌、卵巢癌和非小细胞肺癌的一线用药[3]。
但天然红豆杉树皮中紫杉醇含量极低，仅为干重的0．01％一0．06％，3～6棵100年左右的红豆杉树皮才能提取出用于治疗一个癌症病人所需求的紫杉醇[4]，由此也出现了药用和资源保护的尖锐矛盾[5]，可见单纯靠天然生长的红豆杉树中提取的紫杉醇远远不能满足需求，药源不足已成为限制紫杉醇在临床中大量应用的瓶颈[3，4]。
解决药源的问题的方法说来应该就两个大方面，即人工合成和生物技术方法，也就是化学合成和利用相关生物技术解决紫杉醇的药源问题。
但是，由于紫杉醇化学结构的复杂性，这就意味着紫杉醇的化学合成在经济上是不可行的；而且紫杉醇的半合成原料，例如从针叶红豆杉所分离得到的巴卡亭Ⅲ，也要从红豆杉属植物中提取获得[6]。
这样看来，人工合成的方法，不论是全化学合成还是半化学合成，其可行性都很低。
从生物技术角度来看，人们主要从遗传转化、人工栽培、真菌生产和植物细胞培养等几个方面尝试解决紫杉醇的药源问题，而其中的细胞培养因具有众多优点而成为商业化生产的首选方法[5]。
有关紫杉醇生产的影响因素与对策
有关紫杉醇生产的影响因素与对策有关紫杉醇生产的影响因素与对策紫杉醇(Taxol) 是从红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus) 植物树皮、针叶中分离出的一种四环二萜酰胺类化合物, 它能有效地治疗晚期卵巢癌, 乳腺癌和其它癌症, 被称为是过去几十年中发现的最好的抗癌药物。
1992 年12月29日, 美国FDA 正式批准紫杉醇作为治疗晚期卵巢癌的新抗癌药物(商品名为Paclitaxel)。
由于紫杉醇在植物体中的含量相当低,大约从3～6棵60～100年生大树的树皮中才能提取到1g 紫杉醇, 可治疗一个癌症患者。
目前全球每年200kg紫杉醇的消耗量意味着要砍伐100万棵红豆杉大树, 随着紫杉醇应用范围的扩大, 其需求量必然会逐年增加, 而红豆杉树生长速度相当慢, 直径20cm的树需生长100年! 因此, 伐树生产紫杉醇的方法不仅会严重破坏该树的长期生存和分布, 也根本无法满足人们对紫杉醇的需求。
尖锐的供需矛盾在医学、化学和生物学领域中引起了一场非同寻常的广泛研究, 以增加这种化合物的来源。
目前生产紫杉醇的主要方法紫杉醇的生产方法主要是提取分离和化学合成，提取分离的方法按来源不同又可分为三大类: 从植物中分离提取、从真菌中分离提取及从培养细胞中分离提取。
1.1 直接从红豆杉科植物中分离提取紫杉醇含量与种、部位、生长年限、生长环境等因素有关。
在所有红豆杉中短叶红豆杉中紫杉醇含量最高；从生长时间上看，生长时间越长的器官或组织紫杉醇含量越高；从生长环境上看，生长在阴处的树皮比暴露在日光下的高；就部位来看，一般树皮中紫杉醇含量较高，短叶红豆杉树皮中紫杉醇含量可达0.069%。
据估算，从2000~ 3 000棵稀有的紫杉树皮中只能提取1 kg紫杉醇，而对1例病人制备充足的药物需3~ 4棵百年的老红豆杉树。
这要求人工栽培的红豆杉品种紫杉醇含量高、生长迅速。
目前，曼地亚红豆杉能相对较好地满足这些要求，它是一个杂交品种，生长迅速3~ 5day后可收获两次枝叶，其针叶中紫杉醇含量为0.017% ~ 0.046%。
红豆杉的利用及大规模生产
红豆杉中紫杉醇的提取和可持续利用及大规模生产摘要以红豆杉为例，介绍了这种植物的特性和价值及红豆杉这种植物资源在我国内的分布情况，并且简略地描述了从红豆杉中提取紫杉醇开发利用的工艺流程与可持续利用的设想。
并讨论了利用大规模植物细胞培养生产紫杉醇和紫杉烷的技术。
关键词红豆杉紫杉醇开发利用可持续利用1 生物资源可持续利用的重要性1.1生物资源的利用的现状及可持续利用的意义和重要性生物资源是可更新资源，能通过自我更新而得到恢复。
以往人们对生物资源缺乏科学的认识，错误地认为生物资源是取之不尽、用之不竭的。
因而，在人类历史上，对生物资源利用过度，“竭泽而渔”，从而破坏和毁灭生物资源的事例不断发生，在生物资源的利用和保护之间，充满着矛盾。
近年来，人类因利用过度而破坏生物资源的情况日趋严重，但也存在着利用不足造成的资源浪费现象。
生物资源是一种再生性资源，是可更新的。
如果能合理地、恰当地利用、经营，就能源源不断地为人类提供所需要的物质。
当开发利用某一种生物资源时，同时也就减少了这种生物的种群密度，如果环境条件良好，该种群就能很快地增长，到一定时期又会达到相对稳定的阶段。
在开发利用某一种生物资源之前，必须掌握该种生物的生长发育、繁殖规律，考虑其利用的方式、程度，再制定出合理的利用计划。
这样，才不至于利用该种生物资源的速度或程度超过它自身增长的速度，才能使该种生物繁衍不息，永续地为人类利用。
反之，则资源枯竭，造成不可挽回的损失。
2红豆杉的特性和价值2.1红豆杉的基本介绍自从1971年Wani等从太平洋红豆杉树皮中分离鉴定出抗癌新药紫杉醇后，红豆杉资源的开发受到了极大的关注。
红豆杉属植物是一种古老的植物类群，全世界只有11种。
红豆杉属植物属裸子植物门，均是常绿乔木或灌木，是雌雄异株，异花授粉植物。
球花小，单生于叶腋内，早春开放；雄球花为具柄、基部有鳞片的头状花序，有雄蕊6~14，盾状，每一雄蕊有花药4~9个；雌球花有一顶生的胚珠，基部托以盘状珠托，下部有苞片数枚；种子坚果状，球形，着生于红色肉质杯状假种皮中，当年成熟。
利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇
利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇【实用版】目录一、引言二、红豆杉植物愈伤组织的培养及其紫杉醇形成的初探三、紫杉醇的提取方法和过程四、影响紫杉醇提取效率的因素五、结论正文一、引言紫杉醇是一种从红豆杉植物中提取出的抗癌药物，其独特的抗癌效果使其成为目前世界上最为重要的抗癌药物之一。
然而，紫杉醇的提取过程却非常复杂，需要从红豆杉的愈伤组织中提取。
本文将介绍如何利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇。
二、红豆杉植物愈伤组织的培养及其紫杉醇形成的初探红豆杉植物愈伤组织的培养是提取紫杉醇的关键步骤之一。
通过适当的培养条件和激素浓度，可以促进红豆杉愈伤组织的形成，从而为紫杉醇的提取提供足够的原料。
在不同品种的红豆杉植物中，愈伤组织的发生率、发生速度和发生状况都有所不同。
同时，适量的水解酪蛋白和抗坏血酸也能促进愈伤组织的生长。
三、紫杉醇的提取方法和过程紫杉醇的提取方法主要包括化学法和生物法。
其中，生物法提取紫杉醇是最为常见的方法。
该方法主要是通过红豆杉愈伤组织细胞培养物中提取紫杉醇。
在细胞培养过程中，需要对培养基进行适当的调整，以促进紫杉醇的合成和提取。
四、影响紫杉醇提取效率的因素影响紫杉醇提取效率的因素主要包括以下几个方面：1.红豆杉品种和愈伤组织：不同品种的红豆杉植物愈伤组织的发生率、发生速度和发生状况不同，因此会影响紫杉醇的提取效率。
2.培养条件和激素浓度：适当的培养条件和激素浓度可以促进红豆杉愈伤组织的形成，从而提高紫杉醇的提取效率。
3.培养时间：培养时间的长短会影响紫杉醇的提取效率。
一般来说，培养时间越长，紫杉醇的提取效率越高。
4.提取方法：不同的提取方法会对紫杉醇的提取效率产生影响。
生物法提取紫杉醇是最为常见的方法，其提取效率较高。
五、结论总的来说，利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇是一种有效的方法。
通过适当的培养条件和激素浓度，可以促进红豆杉愈伤组织的形成，从而提高紫杉醇的提取效率。
从红豆杉中提取紫杉醇工艺流程
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紫三醇
影响紫杉醇生产的因素和提高产量的方法姓名：赵玉学号：090913058摘要：概述了利用植物细胞大量培养,发根农杆菌转化的发根培养,产紫杉醇真菌养及基因工程等生物技术生产抗癌新药紫杉醇的研究现状,并对各种途径的应用前景进行展望。
关键词：紫杉醇细胞培养发根培养产紫杉醇真菌11，概述紫杉醇(taxol)是从红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxusspp.)植物树皮、针叶中分离,出的一种四环二萜酰胺类化合物,它能有效地治疗晚期卵巢癌,乳腺癌和其它癌症,被称为是过去几十年中发现的最好的抗癌药物。
1992年12月29日,美国FDA正式批准紫杉醇作为治疗晚期卵巢癌的新抗癌药物(商品名为Pacli-taxel)。
由于紫杉醇在植物体中的含量相当低,大约从3～6棵60～100年生大树的树皮中才能提取到1g紫杉醇,可治疗一个癌症患者。
目前全球每年200kg紫杉醇的消耗量意味着要砍伐100万棵红豆杉大树,随着紫杉醇应用范围的扩大,其需求量必然会逐年增加,而红豆杉树生长速度相当慢,直径20cm的树需生长100年!因此,伐树生产紫杉醇的方法不仅会严重破坏该树的长期生存和分布,也根本无法满足人们对紫杉醇的需求。
尖锐的供需矛盾在医学、化学和生物学领域中引起了一场非同寻常的广泛研究,以增加这种化合物的来源。
本文概述国内外利用生物技术生产紫杉醇的研究进展。
2利用细胞大量培养技术生产紫杉醇利用红豆杉细胞大量培养技术生产紫杉醇及其合成前体是扩大紫杉醇来源的重要途径之一。
它具有不破坏自然资源和生态环境,不受自然条件限制等优点。
目前国内外几十家实验室已对红豆杉属的10个种或变种进行过细胞培养研究,自克里森(Christen A.A.)于1991年5月在美国申请了用细胞培养技术生产紫杉醇的专利以来,国内外至少已批准了9个利用细胞培养技术生产紫杉醇及其类似物的专利。
也有许多公开的研究报目前红豆杉愈伤组织诱导与培养技术已经成熟,诱导愈伤组织的基本培养基,激素种类和浓度,外植体类型,培养条件等因素和培养程序都已经确定。
红豆杉属植物组织与细胞培养影响因素研究进展_李健
第33卷 第10期西北农林科技大学学报(自然科学版)V o l.33N o.10 2005年10月Jour.o f No rt hw est Sci-T ech U niv.of A g ri.and F or.(N at.Sci.Ed.)Oct.2005红豆杉属植物组织与细胞培养影响因素研究进展X李 健,宋晓平,陈树林(西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌712100) [摘 要] 红豆杉中的紫杉醇具有抗肿瘤活性,直接从植物中提取紫杉醇的传统生产方法,不仅产量低,而且会对红豆杉野生资源造成严重破坏,而组织与细胞培养是一种极具潜力的紫杉醇生产技术。
文章对近年来国内外红豆杉属植物组织与细胞培养工作中的培养基、培养条件、外植体选择、诱导子以及褐变等影响因素的研究情况进行了全面系统地综述。
[关键词] 红豆杉;培养基;培养条件;外植体;诱导子;褐变现象[中图分类号] S791.490.4 [文献标识码] A[文章编号] 1671-9387(2005)10-0042-05 紫杉醇(taxo l)是20世纪70年代由Wani从短叶红豆杉(T ax us brev if olia)树皮中提取出来的具有独特抗癌作用的天然产物。
自1992-12美国食品与药品管理局(FDA)批准将其用于治疗卵巢癌以来,紫杉醇已在多个国家获准上市,中国医学科学院药物研究所和海口制药厂已于1995-10获得其新药证书。
但红豆杉属植物的野生资源十分有限,且生长缓慢,体内紫杉醇含量亦很低,所以紫杉醇的药源问题一直颇受关注,而且至今仍未得到很好的解决。
红豆杉属植物组织与细胞培养技术,是一种很有潜力的紫杉醇生产方法。
本文对国内外关于红豆杉属植物组织与细胞培养方面的研究作以综述。
1 培养基的种类与组成成分1.1 培养基的种类 刘佳佳等[1]从红豆杉愈伤组织的诱导、继代保存、生长和紫杉醇的生产等4个不同方面对培养基进行了筛选,结果表明,在红豆杉愈伤组织的诱导方面,M S培养基优于B5,N6,SHN(Schenk&Hilde-br andt New)等培养基,以当年生嫩茎为外植体,愈伤组织诱导率可达100%;继代培养时以B5培养基为好;愈伤组织的生长以B5和SHN培养基为好;而紫杉醇的生产以M S培养基为好。
红豆杉细胞培养生产紫杉醇生长体系的优化
河北师范大学硕士学位论文红豆杉细胞培养生产紫杉醇生长体系的优化姓名：***申请学位级别：硕士专业：植物学指导教师：***2001.5.1摘要，ｆ紫杉醇可以在细胞分裂过程中促进微管蛋白聚合并且抑制其解聚，已成功应用于晚期卵巢癌及转移性乳腺癌的治疗，是一种很有发展前途的抗癌新药。
目前临床所需紫杉醇均来自红豆杉植物的树皮中，由于资源限制使得药源紧张。
各国科研工作者纷纷从多种途径寻找获得紫杉醇的方法，其中植物细胞培养法成为大家研究的焦点。
但是由于红豆杉细胞生长缓慢、代谢水平低下，使红豆杉细胞培养生产紫杉醇的产业化发展受到限制。
厂一＞一～根据红豆杉细胞的生长与代谢的非偶联性，采用两步法培养技术，使红豆杉细胞首先实现快速稳定增殖，然后采取代谢恢复手段，最终达到细胞快速增殖和高代谢水平的目的。
本文针对红豆杉细胞培养生产紫杉醇过程中，影响细胞生长的若干因素进行了研究。
隆要实验结论如下：１通过对Ｂ。
、ＭＳ、ＴＡ、ＳＨ四种培养基的大量元素、微量元素、铁源及维生素进行比较，Ｂ。
培养基为有利于细胞生长的基本培养基。
２通过对Ｎ从和６－ＢＡ以及２，４一Ｄ和６一ＢＡ组合筛选，ＮＡＡ８．Ｏｍｇ／Ｌ和６－ＢＡ０．５ｍｇ／Ｌ为对细胞生长有利的激素组合。
３通过对蔗糖浓度筛选，发现２０ｇ／Ｌ蔗糖对细胞生长有促进作用；通过对此浓度的蔗糖水解产物进行组合和筛选，果糖能有效促进细胞的鲜重增长；通过对２０ｇ／Ｌ的蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖添加实验，果糖和半乳糖都能有效促进细胞的生长。
但是在添加果糖的培养基上细胞生长过程中发生褐变。
４对于培养基中总氮含量及Ｎ心＋／Ｎ０，一比例进行调节发现，调节氮ＮＨ／／Ｎｍ一比例可以改善细胞的生长，其中ＮＨ．＋／Ｎ仉一＝４．５／２２．５时细胞生长状态较好。
５在Ｂ５培养基中添加氨基酸发现，Ａｓｐ、Ａｒｇ、Ｇｌｙ能有效促进细胞的生长，但是三种氨基酸的组合并没有起到比单一的氨基酸更有效的作用。
６对培养基ｐＨ在４．５～６．０范围内进行了调节，ｐＨ变化对细胞的生长没有造成影响。
从红豆杉中分离得到的紫杉醇
从红豆杉中分离得到的紫杉醇深度探讨红豆杉中的紫杉醇1. 紫杉醇的来源及功效红豆杉，作为一种常见的中药材，其树皮和树叶中含有丰富的紫杉醇成分。
紫杉醇是一种有效的抗癌药物，常被用于治疗乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌等多种癌症。
其独特的化学结构和抗肿瘤活性使其成为医学界广泛关注的研究对象。
2. 紫杉醇的提取工艺为了从红豆杉中分离得到紫杉醇，需要经过一系列复杂的工艺流程。
通过溶剂萃取或超声波提取等技术，从红豆杉的树皮和树叶中提取出含有紫杉醇的原料。
随后，经过结晶、析出、过滤等步骤，最终得到纯度较高的紫杉醇产品。
3. 紫杉醇的药理作用及应用紫杉醇通过与微管蛋白结合，阻断了肿瘤细胞有丝分裂的过程，从而抑制了肿瘤的生长和扩散。
紫杉醇还对某些肿瘤细胞具有诱导凋亡的作用，进一步增强了其抗肿瘤效果。
紫杉醇被广泛应用于临床治疗，为患者带来了希望。
4. 紫杉醇的研究进展及展望随着科学技术的不断进步，对于紫杉醇的研究也在不断深入。
科学家们通过改进提取工艺、合成新的衍生物、探索新的抗肿瘤机制等手段，致力于提高紫杉醇的药效和减少其不良反应。
未来，紫杉醇有望成为更多癌症患者的救命药物。
总结与回顾本文围绕红豆杉中分离得到的紫杉醇展开深入探讨，首先介绍了紫杉醇的来源及其功效，随后从提取工艺、药理作用和应用等角度进行了详细阐述。
对紫杉醇的研究进展和展望进行了展望。
通过全面深入的分析，使我更加全面、深刻和灵活地理解了红豆杉中的紫杉醇。
个人观点与理解作为文章写手，我对红豆杉中的紫杉醇有着浓厚的兴趣。
紫杉醇作为一种天然的抗肿瘤药物，在临床应用中取得了显著的疗效，对于抗癌事业具有重要意义。
我坚信随着科学的不断进步，对于红豆杉中的紫杉醇的研究会取得更多突破，为医学领域带来更多惊喜。
希望通过我对这一主题的深入探讨，能够为您带来新的启发和理解。
紫杉醇作为红豆杉中的主要活性成分，具有广泛的抗肿瘤活性，被广泛用于治疗乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌等多种癌症。
红豆杉组织培养及其产物紫杉醇研究进展_王俊丽
红豆杉组织培养及其产物紫杉醇研究进展王俊丽,刘海英,杨林,王前(中央民族大学生命与环境科学学院,北京100081)摘要:该文对红豆杉组织培养过程中外植体的选择、培养基、培养方法等方面研究进展进行了综述。
获取抗癌药物紫杉醇主要途径有:红豆杉组织培养途径、人工种植途径、化学合成及微生物生产途径等。
关键词:红豆杉;紫杉醇;组织培养中图分类号:Q945 文献标识码:A 文章编号:1004-311X (2007)03-0089-04Research Advances on Tissue Culture and Its Product Taxol of TaxusW ANG Jun -li ,LIU Hai -ying ,YANG Lin ,WANG Qian(College of Life and Environment Sciences ,Central Univers ity for Nationalities ,Beij ing 100081,China )A bstract :Research advances on explants ,media and methods via tissue culture of Taxus were reviewed in this paper .There were several methods to obtain anticancer medicine Taxol ,includin g plant tissue culture ,manual plant of Taxus ,chemosynthesis and microorganis m produce .Key words :Taxus ;Taxol ;tissue culture 收稿日期:2006-08-23;修回日期:2007-01-24基金项目:中央民族大学“985”项目资助(CUN985-303)作者简介:王俊丽(1964-),女,教授,博士,从事植物细胞工程研究,发表论文50篇、专著2部、教材1部。
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综诉利用红豆杉细胞培养生产紫杉醇的技术路线及其影响因素、对策摘要红豆杉细胞培养是工业化生产紫杉醇的很有前景的途径之一。
综述了红豆杉细胞培养过程中外植体的选择、愈伤组织的诱导、培养方式、生物反应器及培养动力学等方面的最新研究进展,并对今后利用细胞培养工厂化生产紫杉醇尚需解决的问题作了简略的探讨。
关键词红豆杉;细胞培养;紫杉醇紫杉醇是从红豆杉科红豆杉属植物中分离出的一种二萜类化合物,对卵巢癌、子宫癌、乳腺癌等十几种癌症具有很好的疗效,它目前已在临床上作为乳腺癌、卵巢癌和非小细胞肺癌的一线用药。
然而从天然生长的红豆杉树中提取紫杉醇无法满足需求,药源不足已成为限制紫杉在临床中大量应用的瓶颈。
植物细胞培养具有不破坏自然资源及不受自然条件限制等优点。
目前利用细胞大量培养技术生产紫杉醇的研究已经进入到生物反应器放大阶段，红豆杉细胞培养工业化生产紫杉醇有望获得突破。
为解决紫杉醇的药源问题，人们从以下几个方面进行了研究：全合成、半合成、人工栽培、真菌生产和植物细胞培养等方法。
其中细胞培养法由于具有下述优点成为人们进行商业生产的优选方法：(1)能够确保产物无限、连续、均匀地生产，不易遭受病虫害、季节等因素的影响；(2)可以在生物反应器中进行大规模培养，并且通过控制环境条件提高紫杉醇产量；(3)所得产物比从植物体内直接提取简单，可以大大简化分离和纯化步骤; (4)除提供紫杉醇外，还可以生产出前体及其他有抗癌活性而原植物所不含的化合物。
技术路线 1 愈伤组织的诱导与培养1. 1 外植体的选择外植体对于愈伤组织的诱导率、生长状况等具有重要影响。
红豆杉属植物愈伤组织的诱导相对比较容易。
根、茎叶、树皮、形成层、大配子体、种子胚、假种皮、幼苗胚轴、芽等都可作为外植体诱导出愈伤组织,但不同外植体其愈伤组织的诱导率及愈伤组织生长情况差别很大。
茎段的诱导效果较好,而树皮、叶片较差。
1. 2 培养基及激素的选择对于红豆杉愈伤组织的诱导与培养,多数报道的适宜培养基为基本的或经改良的B5 【1】培养基。
然而,也有不同的研究结果报道。
以南方红豆杉芽为外植体,最适诱导培养基为MS 【2】,对愈伤组织的增殖、驯化和紫杉醇的积累则以B5 为最佳。
1. 3 培养条件黑暗条件有利于愈伤组织的诱导、生长和紫杉醇的形成,紫杉醇的产量高于光照条件下的3 倍。
愈伤组织诱导与培养的适宜温度为20～25 ℃。
对于细胞悬浮培养而言，培养基的主要成分相同于固体培养基，只是去掉了琼脂,大多使用B5培养基。
悬浮培养中，使用的碳源大多为蔗糖，果糖对紫杉醇含量的提高有一定的作用，而半乳糖对细胞生长作用显著。
高浓度蔗糖（40 g.L-1)能提高培养细胞紫杉醇的含量。
果糖能提高一般细胞紫杉醇的含量，但对高产培养物来讲，果糖没有作用。
蔗糖有利于细胞生长，而葡萄糖抑制紫杉烷的合成。
糖的补充有缩短悬浮细胞生物量增加时间的作用。
植物激素对悬浮培养细胞的生长和紫杉醇含量有较大的影响。
2,4-D一般抑制次生代谢产物的合成，促进细胞生长。
2,4-D 浓度在1.0～3.0 mg.L-1之间时，培养细胞中紫杉醇的含量与2,4-D浓度呈负相关。
适当改变生长素与激动素比例可提高紫杉醇含量,当其比例为5～10时，紫杉醇含量较高。
1. 4 愈伤组织褐变现象的控制红豆杉属植物愈伤组织的诱导、继代培养过程中,细胞会分泌大量的棕色色素物质,这些色素物质的积累会影响愈伤组织生长,愈伤组织受毒害而逐渐转为暗褐色至黑色,这种现象称为褐变。
1.5其它培养条件在黑暗条件下，悬浮细胞生长较好，紫杉醇产量高于光照条件下的3倍。
接种量对细胞生长和紫杉醇合成有明显影响。
实验证明，细胞接种量不应低于70 g(FW).L－1，当接种量低于50 g.L－1时，生长停止。
接种量在80～110 g.L-1时，生长速度没有明显差异。
当接种量从1.5增加到3 g.L-1(DW)时, 紫杉醇含量增加30%, 6 g.L-1(DW)接种量时，可在较短时间内获得较多的生物量，但接种量进一步增大,紫杉醇合成则受到抑制。
不同浓度氧气、二氧化碳和乙烯对细胞生长和紫杉醇产量有很大影响。
低浓度氧气（体积比10%）促进紫杉醇产生，高浓度二氧化碳（体积比10%）则表现为抑制作用。
最佳气体组合为：10%氧气、0.5%二氧化碳及5×10-6乙烯。
高浓度氧气促进钙的吸收和抑制磷的吸收，说明气体能改变细胞对营养物质的吸收分配，直接影响细胞生长和紫杉醇的产生。
影响因素2、1 无机盐对红豆杉细胞生长及紫杉醇生产影响通过对氮、磷等无机盐在红豆杉细胞悬浮培养中的吸收状况，无机盐对细胞常量及紫杉醇产量的影响研究表明：培养液中的磷酸盐在培养初期迅速、大量地被吸收；中其时几乎没有吸收；但是到培养后期则又可检测出磷酸盐的存在。
说明此时细胞中的磷酸盐向外渗透到了培养液中；与此相反，硝酸盐的吸收率则较为缓慢，尤其在培养的中期。
培养基中氮源影响红豆杉愈伤组织的生长和紫杉醇的含量。
培养基中硝酸根离子浓度高有利于红豆衫愈伤组织的生长,而氨根离子浓度高则抑制愈伤组织的生长,但可提高紫杉醇的含量。
2、2 培养基的pH 值的影响培养基的pH 值是影响红豆杉愈伤组织生长及紫杉醇含量的又一重要因素。
对东北红豆杉而言,较高pH 值对生长有利,pH 值为7. 0 时愈伤组织生长状态最好,但pH值为6. 0 时愈伤组织中紫杉醇的含量最高;对南方红豆杉而言,pH 值为5. 5 时对愈伤组织的生长最为有利,pH 值为7. 0 时紫杉醇的含量最高。
可见,有利于愈伤组织生长的pH 值不同于次生代谢产物合成所需的适宜pH 值。
紫杉醇的产量取决于生物量的增加和其中紫杉醇含量两方面的因素,因此,用细胞培养法生产紫杉醇时需综合考虑愈伤组织生长和紫杉醇形成对各种培养条件的不同要求。
在培养基中添加适宜浓度的有机物可以提高愈伤组织的诱导率和生长状况。
添加10 %的椰子汁(CM) 可提高外植体愈伤组织的诱导率和生长势,添加10 %的椰子汁或0.1 %的水解酪蛋白(CA) 可使红豆杉的愈伤组织生长得更快,并且可使愈伤组织维持更长时间,其中CM 的效果比CA 的效果更好[11 ] 。
盛长忠等【3】的研究也表明培养基中添加CA 能促进南方红豆杉愈伤组织的生长,但高浓度(0. 5 %) CA 不利于紫杉醇的积累,以0. 1 %为宜,既能促进愈伤组织的生长,又不影响紫杉醇的含量。
2、3 培养基中激素、激素的浓度及激素之间的组合对愈伤组织的诱导和培养的影响培养基中激素、激素的浓度及激素之间的组合对愈伤组织的诱导和培养起着重要作用。
适宜浓度的NAA、2 ,42D、62BA、赤霉素( GA3 ) 、IAA、IBA、等都可促进红豆杉愈伤组织的诱导和生长,但在效率上存在差异。
对中国红豆杉进行的实验表明,添加2. 0 mg/ L的2 ,42D 较易诱导出愈伤组织,2. 0 mg/ L的NAA 也具有较好的诱导效果, IAA 单独使用不能使外植体形成愈伤组织;对于愈伤组织的生长而言,4. 0 mg/ L的NAA 效果最好,2 ,42D 的效果次之, IAA 的效果最差【4】。
江洪如等【5】研究表明,2 mg/ L的2 ,42D 的诱导效果优于同样浓度的NAA。
盛长忠等[12 ]也报道对南方红豆杉,2 ,42D 比NAA 更有利于愈伤组织的形成。
但也有研究表明,NAA 激素组合比2 ,42D 组合更有利于愈伤组织的诱导,在B5 培养基中添加2. 0 mg/ L NAA + 1. 0 mg/ LIAA + 0. 5 mg/ L KT ,东北红豆杉幼茎的愈伤组织诱导率可达100 %【6】。
产生上述不同结果,可能与红豆杉的品种、培养基的种类及激素之间的组合等因素有关。
由于2 ,42D 具有致癌活性,因此作为药源的红豆杉细胞培养中宜使用其它种类的激素代替。
培养方式 3. 1 细胞悬浮培养和愈伤组织相比,悬浮培养的细胞与液体培养基充分接触,养分供给充分,因而细胞生长周期短,细胞生物量增加快,是植物细胞培养主要的方式。
3. 2 固定化培养固定化培养具有可连续培养、反应效率高、易于调控等优点,成为植物细胞培养研究中的一个重要方法。
3. 3 两相法培养两相培养技术能够使产物及时转入第二相,可以防止反馈抑制或被细胞内部的分解酶将产物降解,从而提高产物的产量;通过有机相的不断回收及循环使用,有可能实现细胞的连续培养,提高培养效率。
3. 4 两步法培养细胞的快速生长与紫杉醇的大量合成并不同步进行,而且,这两过程对培养条件的要求也不一致。
因此,把红豆杉细胞培养过程分为细胞生长和红豆杉合成两个阶段,可望解决上述矛盾。
目前,虽然红豆杉细胞培养生产紫杉醇取得了很大的进展,紫杉醇生物合成途径基本清楚,细胞的生长和紫杉醇的产量已基本得到解决,有的已达到中试规模,但植物细胞遗传与生理的不稳定性、细胞间的不一致性使得在培养工程中高产细胞系不能实现高产率,而且易发生遗传变异产生其他代谢产物,另外,植物细胞培养技术较复杂,对反应器要求较高,阻碍了通过细胞培养工业化生产紫杉醇的实现。
今后在高产细胞系的选育、适合植物细胞大规模培养的新型生物反应器、合成紫杉醇的代谢调控、利用现代分子生物学技术构建高产的基因工程细胞株等方面需加强研究,以早日实现红豆杉细胞培养工业化生产紫杉醇。
【1】B5培养基。
B5培养基的主要特点是含有较低的铵，这是因为铵可能对不少培养物的生长有抑制作用。
经过试验发现，有些植物的愈伤组织和悬浮培养物在MS培养基上生长得比B5培养基上要好，而另一些植物，在B5培养基上更适宜。
【2】MS培养基。
MS培养基是目前普遍使用的培养基。
它有较高的无机盐浓度，对保证组织生长所需的矿质营养和加速愈伤组织的生长十分有利。
由于配方中的离子浓度高，在配制、贮存、消毒等过程中，即使有些成分略有出入，也不致影响离子间的平衡。
【3】盛长忠,王淑芳,王宁宁,等. 南方红豆杉愈伤组织培养的研究[ J] 药,2000 ,31(2) :130.【4】李伯林,赵群华,卢山,等. 红豆杉植物愈伤组织的培养及其紫杉醇形成的初探[ J] . 南京大学学报,1995 ,31 (3) :424.【5】江洪如,涂艺声. 红豆杉愈伤组织的诱导和培养[ J] . 江西科学,1998 ,16 (1) :57.【6】王森林,胡风庆. 东北红豆杉愈伤组织培养研究[ J] . 辽宁大学学报(自然科学版) ,2002 ,29 (1) :75.贵州大学化学与化工学院生物工程071班姓名：詹贤超学号：070811110185。