紫杉醇发酵研究进展
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关键词 ： 杉醇； 酵 ； 紫 发 内生 真 菌 ； 量 产
紫 杉 醇 （ ａｌ ａ ｅ ， 品 名 Ｔａ ｏ） 一 种 二 ｐ ｃ ｔｘ ｌ商 ｉ ｘ １是
孢 属 （ ｅ ｔｌｔ ｐ ｉ ｍｉ ｏ ｐ ｒ ） 树 状 多 节 孢 Ｐ ｓａｏｉ ｓ ｃ ｓ ｏ ａ 、 ｏ ｓ ｒ
（ ｄ ｚ ｐ ｒ ｍ ｙｖｆｒ ） 镰 刀 菌 属 （ ｕ ａｉ Ｎｏ ｕｉ ｏ ｉ ｓ ｌｉ ｍｅ 、 ｓ ｕ ｏ Ｆ ｓｒ —
法及 红 豆杉 细胞 培养 法 。微生 物发 酵法 生产 紫杉 醇 因具有 明显 的优 势 ， 研 究 和 开 发越 来 越 受 到 其
筛选 到一 株产 紫 杉 醇 的 内生 真 菌 Ｘ １ ７为 实 Ｃ —０
验材料 进行 发 酵 条 件 的初 步优 化 。结果 表 明 ： 最 适碳 源 、 源 分 别 是麦 芽糖 和 ＮＨ 氮 ＮＯ。 在 含 １ ； Ｏ
产量 达 （ ８ ． ２ ６ ４± ２ ．３ ｔ ／， 优 化 前 提 高 Ｏ ） ｔ １较 ｇ １ ． 。靳瑞 等＿ 从 分离 到 的 ４ ０株 内生真 菌 中 ０２ ６ ２
获取 紫 杉醇 的途 径具有 十 分重要 的意义 。 目前正
在 开发 的生 产方 法 ， 括 化学合 成 法 、 生物 发酵 包 微
收 稿 日期 ：０ １１ ９ ２ １ —Ｏ２
的优 化 培 养 基 中 培 养 １ ， 杉 醇 的 产 量 为 ３ｄ 紫
停 留在 Ｇ２期 和 Ｍ 期 直 至死 亡 ， 而 达 到抗 肿 瘤 从 的 目的 。经美 国 国立 癌症 研 究 （ Ｉ与 百 时 美施 ＮＣ ）
２ 发 酵 条 件 的优 化
紫 杉醇 产量 受 多 种 因素 的影 响 ， 为 一 种 真 作 菌 次级 代 谢 产 物 ， 提 高 其 产量 ， 要 只靠 菌 种 改 良，
ｇ １ 。 ９ ／ 麦 芽 糖 、 ． ／Ｍ ｇ Ｏ 、 Ｈ６ ／ ＮＨ ＮＯ 、ｏｇ ｌ １ ０ｇ １ Ｓ ｐ
人们 的关注 。 ｌ 困 才 甲 目前 能产 紫 杉醇 的 主要 是 内生 真菌 ， 已发 现 现有 ２ ０多个属 能 产生 紫杉 醇 ， 中包 括拟 盘 多毛 其
陕
西
农
业
科
学
紫 杉 醇 发 酵 研 究 进 展
韩 立敏 。万维 涛 （ 西教 育 学 院 生 物科 学与 技 术 系 ， 西 西安 ７ ０ ６ ） 陕 陕 １ ０ １
摘 要 ： 杉 醇 是 一 种 高 效 、 毒 、 谱 的 天 然 抗 癌 药物 ， 其 独 特 的抗 癌 机 制 ， 年 来 成 为 Ａ ４ 研 究 的 热 点 。 紫 低 广 因 近 ．］ ｆ
贵 宝公 司三 十多 年 的 开 发 ， 杉 醇 于 １ ９ 紫 ９ ２年 １ ２
月 获得 Ｆ Ａ 批准 上市 ， 已在世 界 ５ ０多个 国家 Ｄ 现 ０ 上 市［ 。紫 杉醇原 料 药 目前主要 依靠 从 天然 植物 ２ ］
中提取 ， 紫杉 醇在 红豆 杉树 皮 中含 量太 低 ， １ 但 每
ຫໍສະໝຸດ Baidu
由 于市 场 需 求量 大 ， 用 微 生 物 发 酵 生产 紫杉 醇是 解 决 药 源 问题 的 有 效 途 径 ， 时 有 利 于 对 红 豆 杉 这 种 珍 贵 利 同 树 种 的 保 护 。笔 者 对 微 生物 发 酵 生 产 紫 杉 醇 的 最 新 研 究进 行 了 全 面 综 述 。
万 ｋ ｇ红 豆杉 树 皮才 能 提 取 １ｋ ｇ紫 杉醇 原 料 药 ，
而 且最 大 问 题 是 这 种 做 法 会 毁 灭 大量 红 豆 杉 树 木， 并破 坏环 境 ， 以 ， 护红 豆杉 资源 ， 所 保 寻找 新 的
ｍｌ发 酵 周 期 １ 。筛 选 出最 佳 碳 源 为 葡 萄 糖 ， ， ２ｄ 最佳 氮源 为 硝 酸铵 。在上 述 条 件 下 发 酵 ， 杉 醇 紫
萜类衍 生 物 ， 当前 公认 的广谱 、 是 活性 强 的抗癌 药 物 之一 。紫杉 醇 主 要用 于治 疗 卵 巢 癌 和 乳 腺 癌 、 对肺 癌 、 肠 癌 、 色 素瘤 、 颈 部 癌 、 巴 瘤 、 大 黑 头 淋 脑 瘤 也 都有 一 定疗 效 。紫杉 醇 最早 是 Ｗａ ｉ １于 ｎ 等ｒ ］
这 充分 说 明 了产 紫杉 醇 内生真 菌 的物种 多样性 。
管上起 稳 定和 防 止 微管 解 聚作 用 ， 微 管 蛋 白聚 使 合 与解 聚 的动 态 平衡 被 打 破 ， 管 的结 构 发 生 改 微 变 ， 其 不 与染 色 体 连 接 ， 色体 不 能 移 向 两极 ， 使 染
效 果是有 限 的 ， 必 须 优 化发 酵 条 件 。根 据 不 同 还
的真菌选 择合 适培 养基 ， 定最佳 反 应条 件 ， 确 以提 高 紫杉醇 产量 已成 为 目前主 要 的研 究 内容 。 代 文 亮 等＿ 研 究 了 一 株 内生 真 菌 Ｆ ｓｒｕ ５ ｕａ ｉｍ
ｍａｒｉ ｉ ｅ ＵＨ２ 发 酵产 紫杉 醇 的工 艺 条件 。实 验 结 ３ 果表 明最 佳培 养条 件为 ： 温度 ２ ￣ 发 酵起 始 ｐ ６ Ｃ， Ｈ 值 ７ ０ 接种 量 ５ ， 液量 ２ ０ｍｌ 角瓶 装液 ６ ．， 装 ５ 三 Ｏ
１ ７ 年从 短 枝红 豆杉 （ ｘ ｓ ｒｖ ｏｉ） 皮 中分 ９１ Ｔａ ｕ ｂ ｅ ｉ ｌ 树 ｆ ａ 离 得 到 的 。紫 杉醇 的抗癌 机 制在 于它 能结合 到 微
ｕ ） 链 格孢 菌 （ ｔｒ ａｉ） 茎 点 霉属 （ ｈ ｍｏ — ｎ ｒ 、 Ａｌ ｎ ｒ 、 ｅ ａ Ｐ ｏ ｐ ｓ ） 瘤 座 菌 属 （ ｂ ｒｕａｉｓ ） 曲霉 属 （ ｐ ｒ ｉ 、 ｓ Ｔｕ ｅｃ １ｒ ｐ 、 ａ Ａｓ ｅ— ｇｌ ｓｎｇ ｒｖ ｒ 、 孢 霉 属 （ ｅｉ ｎａｓ ） ｉｕ ｉｅ ａ ） 黑 ｌ Ｐ ｒ ｏ ｉ ｐ 等嘲 。 ｃ
紫 杉 醇 （ ａｌ ａ ｅ ， 品 名 Ｔａ ｏ） 一 种 二 ｐ ｃ ｔｘ ｌ商 ｉ ｘ １是
孢 属 （ ｅ ｔｌｔ ｐ ｉ ｍｉ ｏ ｐ ｒ ） 树 状 多 节 孢 Ｐ ｓａｏｉ ｓ ｃ ｓ ｏ ａ 、 ｏ ｓ ｒ
（ ｄ ｚ ｐ ｒ ｍ ｙｖｆｒ ） 镰 刀 菌 属 （ ｕ ａｉ Ｎｏ ｕｉ ｏ ｉ ｓ ｌｉ ｍｅ 、 ｓ ｕ ｏ Ｆ ｓｒ —
法及 红 豆杉 细胞 培养 法 。微生 物发 酵法 生产 紫杉 醇 因具有 明显 的优 势 ， 研 究 和 开 发越 来 越 受 到 其
筛选 到一 株产 紫 杉 醇 的 内生 真 菌 Ｘ １ ７为 实 Ｃ —０
验材料 进行 发 酵 条 件 的初 步优 化 。结果 表 明 ： 最 适碳 源 、 源 分 别 是麦 芽糖 和 ＮＨ 氮 ＮＯ。 在 含 １ ； Ｏ
产量 达 （ ８ ． ２ ６ ４± ２ ．３ ｔ ／， 优 化 前 提 高 Ｏ ） ｔ １较 ｇ １ ． 。靳瑞 等＿ 从 分离 到 的 ４ ０株 内生真 菌 中 ０２ ６ ２
获取 紫 杉醇 的途 径具有 十 分重要 的意义 。 目前正
在 开发 的生 产方 法 ， 括 化学合 成 法 、 生物 发酵 包 微
收 稿 日期 ：０ １１ ９ ２ １ —Ｏ２
的优 化 培 养 基 中 培 养 １ ， 杉 醇 的 产 量 为 ３ｄ 紫
停 留在 Ｇ２期 和 Ｍ 期 直 至死 亡 ， 而 达 到抗 肿 瘤 从 的 目的 。经美 国 国立 癌症 研 究 （ Ｉ与 百 时 美施 ＮＣ ）
２ 发 酵 条 件 的优 化
紫 杉醇 产量 受 多 种 因素 的影 响 ， 为 一 种 真 作 菌 次级 代 谢 产 物 ， 提 高 其 产量 ， 要 只靠 菌 种 改 良，
ｇ １ 。 ９ ／ 麦 芽 糖 、 ． ／Ｍ ｇ Ｏ 、 Ｈ６ ／ ＮＨ ＮＯ 、ｏｇ ｌ １ ０ｇ １ Ｓ ｐ
人们 的关注 。 ｌ 困 才 甲 目前 能产 紫 杉醇 的 主要 是 内生 真菌 ， 已发 现 现有 ２ ０多个属 能 产生 紫杉 醇 ， 中包 括拟 盘 多毛 其
陕
西
农
业
科
学
紫 杉 醇 发 酵 研 究 进 展
韩 立敏 。万维 涛 （ 西教 育 学 院 生 物科 学与 技 术 系 ， 西 西安 ７ ０ ６ ） 陕 陕 １ ０ １
摘 要 ： 杉 醇 是 一 种 高 效 、 毒 、 谱 的 天 然 抗 癌 药物 ， 其 独 特 的抗 癌 机 制 ， 年 来 成 为 Ａ ４ 研 究 的 热 点 。 紫 低 广 因 近 ．］ ｆ
贵 宝公 司三 十多 年 的 开 发 ， 杉 醇 于 １ ９ 紫 ９ ２年 １ ２
月 获得 Ｆ Ａ 批准 上市 ， 已在世 界 ５ ０多个 国家 Ｄ 现 ０ 上 市［ 。紫 杉醇原 料 药 目前主要 依靠 从 天然 植物 ２ ］
中提取 ， 紫杉 醇在 红豆 杉树 皮 中含 量太 低 ， １ 但 每
ຫໍສະໝຸດ Baidu
由 于市 场 需 求量 大 ， 用 微 生 物 发 酵 生产 紫杉 醇是 解 决 药 源 问题 的 有 效 途 径 ， 时 有 利 于 对 红 豆 杉 这 种 珍 贵 利 同 树 种 的 保 护 。笔 者 对 微 生物 发 酵 生 产 紫 杉 醇 的 最 新 研 究进 行 了 全 面 综 述 。
万 ｋ ｇ红 豆杉 树 皮才 能 提 取 １ｋ ｇ紫 杉醇 原 料 药 ，
而 且最 大 问 题 是 这 种 做 法 会 毁 灭 大量 红 豆 杉 树 木， 并破 坏环 境 ， 以 ， 护红 豆杉 资源 ， 所 保 寻找 新 的
ｍｌ发 酵 周 期 １ 。筛 选 出最 佳 碳 源 为 葡 萄 糖 ， ， ２ｄ 最佳 氮源 为 硝 酸铵 。在上 述 条 件 下 发 酵 ， 杉 醇 紫
萜类衍 生 物 ， 当前 公认 的广谱 、 是 活性 强 的抗癌 药 物 之一 。紫杉 醇 主 要用 于治 疗 卵 巢 癌 和 乳 腺 癌 、 对肺 癌 、 肠 癌 、 色 素瘤 、 颈 部 癌 、 巴 瘤 、 大 黑 头 淋 脑 瘤 也 都有 一 定疗 效 。紫杉 醇 最早 是 Ｗａ ｉ １于 ｎ 等ｒ ］
这 充分 说 明 了产 紫杉 醇 内生真 菌 的物种 多样性 。
管上起 稳 定和 防 止 微管 解 聚作 用 ， 微 管 蛋 白聚 使 合 与解 聚 的动 态 平衡 被 打 破 ， 管 的结 构 发 生 改 微 变 ， 其 不 与染 色 体 连 接 ， 色体 不 能 移 向 两极 ， 使 染
效 果是有 限 的 ， 必 须 优 化发 酵 条 件 。根 据 不 同 还
的真菌选 择合 适培 养基 ， 定最佳 反 应条 件 ， 确 以提 高 紫杉醇 产量 已成 为 目前主 要 的研 究 内容 。 代 文 亮 等＿ 研 究 了 一 株 内生 真 菌 Ｆ ｓｒｕ ５ ｕａ ｉｍ
ｍａｒｉ ｉ ｅ ＵＨ２ 发 酵产 紫杉 醇 的工 艺 条件 。实 验 结 ３ 果表 明最 佳培 养条 件为 ： 温度 ２ ￣ 发 酵起 始 ｐ ６ Ｃ， Ｈ 值 ７ ０ 接种 量 ５ ， 液量 ２ ０ｍｌ 角瓶 装液 ６ ．， 装 ５ 三 Ｏ
１ ７ 年从 短 枝红 豆杉 （ ｘ ｓ ｒｖ ｏｉ） 皮 中分 ９１ Ｔａ ｕ ｂ ｅ ｉ ｌ 树 ｆ ａ 离 得 到 的 。紫 杉醇 的抗癌 机 制在 于它 能结合 到 微
ｕ ） 链 格孢 菌 （ ｔｒ ａｉ） 茎 点 霉属 （ ｈ ｍｏ — ｎ ｒ 、 Ａｌ ｎ ｒ 、 ｅ ａ Ｐ ｏ ｐ ｓ ） 瘤 座 菌 属 （ ｂ ｒｕａｉｓ ） 曲霉 属 （ ｐ ｒ ｉ 、 ｓ Ｔｕ ｅｃ １ｒ ｐ 、 ａ Ａｓ ｅ— ｇｌ ｓｎｇ ｒｖ ｒ 、 孢 霉 属 （ ｅｉ ｎａｓ ） ｉｕ ｉｅ ａ ） 黑 ｌ Ｐ ｒ ｏ ｉ ｐ 等嘲 。 ｃ