红豆杉细胞悬浮培养生产紫杉醇研究进展

介绍了近年来由红豆杉细胞培养生产紫杉醇领域取得的进展,其中特别介绍了由紫杉醇生物合成途径及其代谢酶类的研究发展而来的用基因工程方法改良细胞系,为提高紫杉醇产量而采取添加前体物质,诱导子,抑制子等方面的研究。     

红豆杉细胞两相培养生产紫杉醇的研究

研究了两相培养系统中红豆杉细胞的生长与代谢规律,经４０天培养,细胞生物量为１７．８５ｇ／Ｌ（干重）,紫杉醇产量为３０．１９ｍｇ／Ｌ。     

影响南方红豆杉细胞生长及紫杉醇含量的因素

研究了影响南方红豆杉细胞生长及紫杉醇含量的稀土和氮源.结果表明 ,较低浓度(1×10-5 mol/L)的稀土元素对南方红豆杉细胞的生长及紫杉醇的合成有一定促进作用,较高浓度(1×10-4 mol/L)的稀土元素则起抑制作用.3种稀土中以使用10-5 mol/L的镱效果最好.当NH+4/NO-3质量浓度比例为2/25以及总氮源浓度为27 mmol/L时,细胞的生长率和紫杉醇的含量达到最大.     

南方红豆杉不同部位紫杉醇含量的分析

采用高压液相法分析了南方红豆杉不同部位的抗癌活性成分紫杉醇（taxol）的含量,并与东北红豆杉、云南红豆杉紫杉醇的含量相比较。结果表明,南方红豆杉果实、种子、枝条和叶均具有较高的开发利用价值,为合理开发利用南方红豆杉提供了科学依据。     

前体物对红豆杉培养细胞中紫杉醇生物合成的影响

本文报道了添加７种紫杉醇前体物／调节物后,红豆杉（Ｔ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｐｉｌｇｅｒ）Ｒｅｈｄ）ＴＣ１５８细胞系的反应,在红豆杉细胞悬浮培养２５天时,分别加入不同浓度乙酸钠,苯甲酸钠,Ｌ－苯丙氨酸,甘氨酸,丝氨酸、α－蒎烯,松节油。试验结果表明,各前体物对红豆杉细胞生长无明显影响,均不同程度地促进了紫杉醇的合成。     

南方红豆杉产紫杉醇内生真菌的分离

对从广东乳源县的南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)内生真菌中分离和筛选产紫杉醇的内生真菌进行了研究。从南方红豆杉的树皮、茎部、叶片及叶片研磨物中分离纯化了145株内生真菌,对其中的53株内生真菌采用摇瓶发酵培养的方法筛选产紫杉醇的内生真菌。发酵物和菌丝体经研磨、离心、乙酸乙酯萃取和浓缩,经硅胶薄层层析(TLC),高效液相色谱(HPLC)以及液相色谱-质谱(HPLC-MS)分析和检测,结果表明,从茎部分离的1株内生真菌能够产紫杉醇或其异构体, 产量达180 μg L^-1。通过对产紫杉醇内生真菌进行诱变、筛选以及优化培养条件等措施,大规模培养生产紫杉醇是具有可行性的。     

东北红豆杉细胞两液相培养中紫杉醇释放行为研究

在东北红豆杉细胞悬浮培养中,分别研究了稀土化合物(硫酸铈铵)、有机溶剂(油酸和邻苯二甲酸二丁脂)和稀土化合物与有机溶剂的协同作用对紫杉醇释放的影响。在此基础上深入研究了在东北红豆杉细胞两液相培养中,紫杉醇释放率随不同的有机溶剂(烷烃、有机酸、醇和脂)、有机溶剂的体积分数、有机溶剂的加入时间和有机溶剂相毒性的变化规律。结果表明分别加入稀土化合物和有机溶剂都明显促进紫杉醇的释放,特别是有机溶剂更显著促进紫杉醇的释放。但在东北红豆杉细胞两液相培养中,稀土化合物加入不能进一步促进紫杉醇的释放。因此两液相培养中有机溶剂本身就是很好的产物释放剂。紫杉醇的释放率由对照组的40%提高到75%以上。     

悬浮培养南方红豆杉细胞的紫杉醇生物合成路径中诱导子的作用位点

作者研究开发出一种基于分析中间响应模式确定悬浮培养诱导子作用位点的新方法。研究结果表明,一个诱导子的作用位点存在于浓度变化方向相反的相邻两个中间代谢物之间;该方法的有效性在悬浮培养南方红豆杉(Taxus chinensis (Pilg.) Rehd. var. mairei (Lemee et Levl.) Cheng et L. K. Fu)生物合成紫杉醇过程中得以证实;经确定,甲基茉莉酮酸、硝酸根和柠檬酸铵的作用位点在baccatin Ⅲ至10-去乙酰基紫杉醇之间;水杉酸、花生四烯酸的作用位点存在3种可能性,即增强10-去乙酰基紫杉醇的合成、防止紫杉醇和cephalomannine的降解。该方法对指导诱导子配伍优化紫杉醇生产具有指导意义。     

悬浮培养南方红豆杉细胞的紫杉醇生物合成路径中诱导子的作用位点

作者研究开发出一种基于分析中间响应模式确定悬浮培养诱导子作用位点的新方法.研究结果表明,一个诱导子的作用位点存在于浓度变化方向相反的相邻两个中间代谢物之间;该方法的有效性在悬浮培养南方红豆杉(Taxus chinensis(Pilg.)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.)Cheng et L. K.Fu)生物合成紫杉醇过程中得以证实;经确定,甲基茉莉酮酸、硝酸根和柠檬酸铵的作用位点在baccatinⅢ至10-去乙酰基紫杉醇之间;水杉酸、花生四烯酸的作用位点存在3种可能性,即增强10-去乙酰基紫杉醇的合成、防止紫杉醇和cephalomannine的降解.该方法对指导诱导子配伍优化紫杉醇生产具有指导意义.     

东北红豆杉细胞培养生产紫杉醇的调控研究

研究了诱导子、前体及抑制剂的协调作用对东北红平杉生产紫杉醇的影响。结果表明,向培养基中加入80mg/L水到、80mg/L茉莉酸甲酯、0.5mmol/L乙酸钠、2mmol/L苯丙氨酸、0.5mmol/L丝氨酸、0.1mmol/L甘氨酸、10mg/L肉桂酸、0.5mmol/L苯甲酸钠、5mmol/L丙酮酸钠、10mg/L氯化氯胆碱、和1mg/L赤霉酸可使紫杉醇含量提高368.65%。并且证明交互作用对紫杉醇合成有显著作用。     

稀土元素对南方红豆杉细胞培养及紫杉醇含量的影响

红豆杉属植物中的紫杉醇 (ｔａｘｏｌ)属萜类化合物 ,对白血病、转移性乳腺癌、卵巢癌、恶性黑色素瘤均有疗效 ,曾被誉为“最好的抗癌制剂”[植物学通报 ,1995 ,12 (3) :8～ 14]。植物组织细胞培养生产紫杉醇 ,特别是用稀土为诱导子提高红豆杉细胞合成与紫杉醇的释放 [天津农业科学 ,1998,4(1) :2 3～ 2 6 ;稀土 ,2 0 0 0 ,2 1(2 ) :49～ 5 1;中国稀土学报 ,1998,16 (1) :5 6～ 6 0 ]已成为当前研究的热点。本文所用的南方红豆杉(Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ ｍａｉｒｅｉ)无性系由南方红豆杉芽诱导、多次继代、液体培养而来。按杨…     

南方红豆杉试管微芽诱导培养及其紫杉醇类化合物的积累

以南方红豆杉幼茎段和茎尖为外植体,以wPM为基本培养基,单一添加不同浓度的KT、TIBA、ZT和6-BA进行芽诱导培养。结果表明：各自添加0．4mg·L-1KT、3．0mg·-1TIBA、0．1mg·L-1 ZT和0．01mg·L-1 6-BA时的芽诱导率最高。培养50d的试管微芽中紫杉醇和10一去乙酰基巴卡亭III（10．DABIII）的积累量比天然南方红豆杉嫩枝高2倍以上,试管微芽中10一DABIII比紫杉醇高,且二者均随芽诱导率的增加而增加,当芽诱导率达最高时亦达到最高。TIBA所诱导芽短而粗壮。     

红豆杉细胞悬浮培养中不同添加物对细胞生长和紫杉醇合成的影响

采用正交实验检测红豆杉（Ｔａｘｕｓ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｐｉｌｇｅｒ）Ｒｅｈｄ．）细胞悬浮培养中水杨酸、Ｄ－果糖、甘露醇和硫酸镧对细胞生长和紫杉醇（ｔａｘｏｌ）积累的影响。添加１０ｇ／ＬＤ－果糖,可使细胞的鲜重和干重明显增加;添加６０ｇ／Ｌ甘露醇使细胞的鲜重和干重明显减少;１ｍｇ／Ｌ水杨酸仅使细胞鲜重增加,对干重影响不明显;硫酸镧对细胞生长无明显影响。单独添加这４种物质,紫杉醇含量均下降,同时添加     

南方红豆杉生长发育及其紫杉醇含量与环境因子的关系

研究了人工种植的3年生南方红豆杉的生长发育特征及其枝叶中紫杉醇的含量,并观测了其生长环境因子的动态特征。通过对南方红豆杉的生长发育特征以及其枝叶中紫杉醇含量与生长环境因子进行相关分析发现,南方红豆杉生长发育与空气和土壤湿度呈极显著的正相关,与空气和土壤温度、土壤N和K含量、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,与净辐射和土壤P含量呈负相关,但相关关系不显著,说明高温、高湿以及遮荫有利于南方红豆杉的生长,且对土壤P含量有较高需求;南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量与空气和土壤湿度、土壤N、P和K含量呈负相关,与净辐射、空气和土壤温度、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,但相关关系均不显著,说明高温、高光强和干旱促进南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量的增加,且紫杉醇含量的增加对土壤中N、P和K含量有一定的需求,尤其是N和K,对P需求不大;南方红豆杉生长发育与其枝叶中紫杉醇含量呈负相关,相关关系也不显著,推测紫杉醇可能是南方红豆杉的防御物质,以促使南方红豆杉抵御高温、干旱和高光强等不良环境。     

南方红豆杉细胞培养合成紫杉醇诱导子浓度的优化

本文利用短期诱导实验考察了几种诱导子的最优诱导浓度,结果表明,在南方红豆杉细胞培养体系中分别加入１．０ｍｍｏｌ／Ｌ硝酸铈铵、０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ硝酸银、０．１ｍｇ／Ｌ花生四烯酸、０．１ｍｇ／Ｌ水杨酸以及１０．０ｍｇ／Ｌ甲基苯莉酮酸最有利于紫杉醇产量的提高。     

南方红豆杉细胞悬浮培养条件优化研究

针对红豆杉细胞生长相对缓慢和培养褐化问题,本文通过正交实验和均匀实验方法并采用人工神经网络技术对南方红豆杉细胞悬浮培养条件进行优化,使细胞的生长速率和比生长速率有较大提高,并考察了细胞活性随时间的动态变化.     

稀土元素对红豆杉细胞悬浮培养及紫杉醇合成的影响

研究了在250mL摇瓶中,不同浓度的硝酸镧、硫酸铈铵、硝酸亚铈3种稀土化合物对细胞生长及紫杉醇分泌和释放的影响。结果表明,在培养初期加入稀土元素。3种不同稀土化合物对细胞生长影响强弱不同,但趋势相似,均使细胞的延迟期缩短。1ppm的Ce^4 促进细胞生长的效果最明显。细胞干重第17d达到10.9g/L。在指数期加入稀土元素。10ppmCe^3 刺激细胞生长的效果最明显,细胞干重最高值达到11.5g/dL,比对照高1.5g/L,而10ppm的La^3 抑制细胞的生长。经稀土元素处理后,细胞胞内和胞外紫杉醇含量都有大幅度的提高,其中以10ppmCe^3 处理,胞外紫杉醇释放率最大,达37.7%。     

南方红豆杉产紫杉醇内生真菌的分离鉴定

从南方红豆杉(Taxus chinensisvar.mairei)植株分离到内生真菌63株,其中24株经鉴定分属于19个种(属).真子囊菌纲的2个属2株,半知菌纲的14个属22株.真子囊菌纲的无毛毛壳属(Achaetomiumsp.)的1株为新发现种.半知菌纲的葡萄孢属(Botrytissp.)1株和无孢菌群(Mycelia sterlia)2株的培养液,经浓缩萃取,薄层层析检测,Rf值分别为0.404、0.404、0.401,与紫杉醇对照品Rf值一致,为南方红豆杉产紫杉醇内生真菌.