文档介绍：紫杉醇及其产生菌的研究现状
2011
【摘要】
抗癌药物紫杉醇已在临床上广泛应用,但受原料红豆杉树木短缺的制约,存在巨大的供需差距,而内生真菌发酵生产紫杉醇是解决紫杉醇药源问题的很有前景的途径之一。本文主要概述了紫杉醇及其产生菌的发现、内生真菌发酵生产紫杉醇的优势、紫杉醇产生菌的生物多样性及提高内生真菌生物合成紫杉醇量的途径。
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紫杉醇及其产生菌的发现
紫杉醇(Taxol,商品名 paclitaxe)是国外近年来抗癌药研究的热点,为二萜类(diterpenoid)化合物,在世界上每一种红豆杉中都有发现。在全世界共有十一种红豆杉,目前我国共有四种和一个变种,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)。
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紫杉醇及其产生菌的发现
紫杉醇是美国国家癌症研究所(NCI)在 1958~1980年间,从约 3 500个天然提取物普发现的,其粗提物是 Wall和 Wani于1963 年从太平洋红豆杉的树皮和木部得到的。1971 年 Wani发表了紫杉醇的结构。1992年 l2月 29日,美国 FDA已批准该药用于卵巢癌的治疗。
紫杉醇及其产生菌的发现
紫杉醇结构式
分子式:C47H51NO14
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紫杉醇及其产生菌的发现
紫杉醇抗癌机制为抑制肿瘤细胞的微管(Microtubules)合成,以阻断细胞分裂,致使肿瘤体积逐渐缩小;
紫杉醇及其产生菌的发现
紫杉醇在全世界已广泛应用于卵巢癌、乳腺癌、非小细胞肺癌等癌症的临床治疗,效果显著,在艾滋病、老年痴呆症、关节炎、心血管疾病方面的新功效也已经被开发。紫杉醇还可诱导细胞凋亡另外还有类似脂多糖(LPS)的作用,可调节机体的免疫功能。近年来,人们还发现紫杉醇在其它疾病的治疗中也具有很好的作用。
紫杉醇及其产生菌的发现
1993年,美国蒙大拿州立大学的植物病理学家 Strobe和化学家 (Taxomyces andreanae),它能够自主产生紫杉醇,在这种真菌的培养液中,通过质谱的推断及14 C标记,均证明了紫杉醇的存在,为紫杉醇的生产提供了一条新的途径。
内生真菌发酵生产紫杉醇的优势
(1)生产的可重复性,在工业上可用发酵罐大规模进行生产,内生真菌生长迅速,易于培养,易于缩短生产周期,可满足市场的需求,降低紫杉醇的价格;
(2) 微生物的发酵生产不需要特别的技术。
(3) 微生物育种和选育速度会明显高于植物细胞株。
优势
(4) 增加微生物的生产能力比较容易,而利用植物细胞培养法则很难做到这一点, 选育一株高产细胞株需很长的时间;
(5) 在药厂利用微生物规模化发酵生产的技术比较成熟,微生物发酵法生产紫杉醇的转产风险明显小于细胞培养法与化学合成法。