紫杉醇的植物細胞培養生產

紫杉醇(taxol)是一種用于卵巢癌、乳腺癌、肺癌的高效、低毒、廣譜、并且作用機制獨特的抗癌藥物，它是從紅豆杉屬植物的根、皮中提取的一種二萜類化合物，被譽為20世紀90年代國際上抗腫瘤藥三大成就之一。然而作為紫杉醇惟一來源的紅豆杉，是一種在世界范圍內瀕臨滅絕的珍稀樹種，生長極為緩慢而難以栽培，只有生長到40—60年樹齡才有利用價值，而且樹中紫杉醇的含量很低，僅有0．006％一0．02％(w／w)之間。所以自1993年紫杉醇上市以來，紫杉醇的來源問題即成為世界性的關注熱點。那么，利用現代生物技術來大規模培養生產紫杉醇藥用成分，已成為中藥栽培學的重要研究內容。 植物細胞培養技術是一種生產紫杉醇有效的辦法，日本學者從短葉紅豆杉(Taxus brevifolia Nutt．)和東北紅豆杉(T. cuspidam Sieb．et Zucc．)植株中進行愈傷組織誘導、篩選得到的細胞株，可在4周時間內細胞增殖5倍，紫杉醇含量達到0．05％，比原來的紅豆杉樹皮紫杉醇含量增加了10倍。

紅豆杉圖片

科學家在研究紅豆杉細胞培養基營養成分的消耗規律時，發現蔗糖、葡萄糖、果糖、礴源、氮源及鈣、鎂、鐵離子在產生紫杉醇中起著重要作用。另外，在培養基中添加0．05一0．2 mmol／L的苯丙氨酸、苯甲酸、苯甲酰氨酸、絲氨酸和甘氨酸等紫杉醇前體化合物，能夠使東北紅豆杉細胞中紫杉醇含量比對照組高出1—4倍。雖然現在對紅豆杉的細胞培養已經進行了大量的研究，但是細胞培養的紫杉醇產量還沒有達到一定的商業價值。因此，對紫杉醇的生物合成研究還需要經歷一個不斷深入的過程。

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