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紫杉醇的植物细胞培养生产

2013-10-20    分类:原料的种植相关    0人评论

紫杉醇(taxol)是一种用于卵巢癌、乳腺癌、肺癌的高效、低毒、广谱、并且作用机制独特的抗癌药物,它是从红豆杉属植物的根、皮中提取的一种二萜类化合物,被誉为20世纪90年代国际上抗肿瘤药三大成就之一。然而作为紫杉醇惟一来源的红豆杉,是一种在世界范围内濒临灭绝的珍稀树种,生长极为缓慢而难以栽培,只有生长到40—60年树龄才有利用价值,而且树中紫杉醇的含量很低,仅有0.006%一0.02%(w/w)之间。所以自1993年紫杉醇上市以来,紫杉醇的来源问题即成为世界性的关注热点。那么,利用现代生物技术来大规模培养生产紫杉醇药用成分,已成为中药栽培学的重要研究内容。 植物细胞培养技术是一种生产紫杉醇有效的办法,日本学者从短叶红豆杉(Taxus brevifolia Nutt.)和东北红豆杉(T. cuspidam Sieb.et Zucc.)植株中进行愈伤组织诱导、筛选得到的细胞株,可在4周时间内细胞增殖5倍,紫杉醇含量达到0.05%,比原来的红豆杉树皮紫杉醇含量增加了10倍。

红豆杉图片

红豆杉图片

科学家在研究红豆杉细胞培养基营养成分的消耗规律时,发现蔗糖、葡萄糖、果糖、礴源、氮源及钙、镁、铁离子在产生紫杉醇中起着重要作用。另外,在培养基中添加0.05一0.2 mmol/L的苯丙氨酸、苯甲酸、苯甲酰氨酸、丝氨酸和甘氨酸等紫杉醇前体化合物,能够使东北红豆杉细胞中紫杉醇含量比对照组高出1—4倍。虽然现在对红豆杉的细胞培养已经进行了大量的研究,但是细胞培养的紫杉醇产量还没有达到一定的商业价值。因此,对紫杉醇的生物合成研究还需要经历一个不断深入的过程。

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