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以紫杉醇为代表的紫杉烷类化合物是一类新型的有效的天然抗肿瘤药物,来源匮乏,价格高昂。红豆杉又称紫杉、赤柏松,为红豆杉科红豆杉属植物,由于含有高效抗癌成分紫杉醇而受到滥砍滥伐,濒临灭绝,是国家重点保护植物。寻找更高效、廉价的紫杉醇来源以面对日益增长的需求,以真菌取代红豆杉植物,通过微生物发酵途径获得丰富的紫杉醇来源是一个具有巨大发展空间的方向。
对南方红豆杉开展了内生真菌的分离、筛选,以及产物的抗癌特性研究,目的在于寻找更广泛的紫杉醇来源以保护濒临灭绝的红豆杉资源,获得有效产生紫杉烷物质的目标新菌株,同时开发新的天然药物,为解决紫杉醇生产中的一些关键问题和最终实现通过微生物工程生产该药物奠定研究基础。
从10年以上树龄的南方红豆杉树皮中分离红豆杉内生真菌,获得了20个菌种。以紫杉醇(Taxol)为标准品,采用薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)进行对内生真菌的代谢产物进行分离和分析,从中筛选到了一株青霉菌H⑥.1可能有产紫杉醇类化合物的能力。通过MTT比色分析法研究了H⑥.1的发酵产物对恶性黑色素瘤细胞A375的抗肿瘤特性。发酵产物对肿瘤细胞的抑制率呈浓度依赖性,浓度达到100μg/ml时,细胞的增殖抑制率达到50%。初步确证了南方红豆杉内生真菌产物的细胞毒性。
从该菌株的代谢产物中分离到了一种化合物,采用红外吸收光谱(IR)、质谱(MS)、核磁(1H-NMR、13C-NMR)以及与已知化合物的文献数据比较,鉴定该化合物为一种震颤毒素Penitrem A。