文 献 综 述

1.紫杉醇的研究现状

紫杉醇（Taxol，国际通用名Paclitaxel）是一种复杂的具有独特骨架结构的二萜类烷化物。其作为一种有效的 抗癌成分，可以从红豆杉的枝干、树皮和树根等不同部位中提取，对于治疗卵巢癌、乳腺癌和肝癌等有显著疗效^[12]。Wani等人最早在20世纪70年代初从短枝红豆杉（Taxus breviifolia）的树皮中分离获得紫杉醇。作为近年来在抗癌领域的重大发现，美国FDA已在1992年批准其成为治疗卵巢癌的药物上市销售^[14]。图1为紫杉醇的化学结构。

图1.紫杉醇的化学结构

1.1紫杉醇的来源

除了直接从红豆杉中直接提取紫杉醇的传统方法，人们也在尝试利用不同的途径来生产紫杉醇，也取得了不菲的成绩，如化学合成法，半化学合成法，细胞组织培养法等。（1）化学合成法：采用线性合成法，以普通化合物樟脑作为起始原料。由于手型基团较多，合成路线复杂，反应条件难以控制。整个过程成本太高且产量极低，故而难以进行工业化生产，只停留在科研水平。（2）化学半合成法：通过一系列有机化学反应，将巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ这两种含量较高的紫杉醇类似物作为前体转化为紫杉醇。虽然半合成方法可以在一定程度上改善紫杉醇的供应短缺，但在植物中分离纯化所述两种前体仍有一定难度，且巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ在植物中获得需要牺牲自然资源，不能从根本上解决紫杉醇的短缺问题。（3）细胞组织培养：细胞组织悬浮培养主要通过细胞筛选、加入前体和诱导因子、改变培养基成分及培养方式和对代谢途径的调节来提高生物合成紫杉醇的产量。所得产物比从植物体内直接提取更为简单，可以简化分离和纯化步骤，大幅度降低生产成本。然而，该方法存在培养细胞的褐化问题，并且培养条件苛刻，生产周期长，容易染菌，设备要求高，短期内成功的可能性较小^[6]。

2.产紫杉醇内生真菌的研究现状

内生真菌（Endophytic fungus）最早是代表在某一时间段内生活在植物组织内的生物体，大体包括细菌、真菌、藻类、昆虫和其他维管植物。这些真菌主要分布于植物的根、茎、叶、种子和果实等器官组织中，对健康的植物细胞不会产生任何明显的病毒害症状^[13]。植物体内的内生真菌长期生活在特殊环境中，与宿主长期作用，协同进化，可能产生与宿主相同或相似的具有生物活性的次生代谢产物。

Strobel和Stierle等人在1993年从短叶红豆杉（Taxus brevifoia）中分离筛选出了一株内生真菌（Taxomyces andreanae）。通过质谱（MS）、免疫化学、色谱法（TLC、HPLC）和放射性同位素标记等方法，发现该真菌能够在离体培养的时候合成紫杉醇，尽管在3周培养后产率仅有24~50μg/l^[13]。产紫杉醇内生真菌的发现无疑是紫杉醇资源研究进展中重要的一步，表明了今后可能不用以破坏红豆杉资源为代价，具有极大的工业化潜力。此后，各国学者纷纷开展产紫杉醇内生真菌的分离，陆续从西藏红豆杉、云南红豆杉、东北红豆杉和欧洲红豆杉等中分离到产紫杉醇的内生真菌，且宿主植物几乎涉及红豆杉属的各个种。1994年邱德友等^[17]从云南红豆杉（Taxus yunnanensis）的树皮中分离到80多株真菌，其中1株可产紫杉醇；张理珉等^[18]从云南红豆杉树皮分离出可产紫杉醇的内生真菌；马天有等^[19]从中国红豆杉（Taxus chinensis）树皮中分离到1株能产紫杉醇的内生真菌，产量为14.20μg/L；周东坡等^[20]从东北红豆杉中分离到3株产紫杉醇真菌，其中2株经鉴定是树状多节孢，为中国新记录属和新纪录种；王伟等^[21]从中国红豆杉南方变种（Taxus chinensis var.mairei）中分离得到6株能产紫杉醇及其类似物的内生真菌；王建峰等^[22]也从南方红豆杉皮层中分离到1株紫杉醇产生菌，发酵产物紫杉醇含量为 185.4μg/L。2003年，陈毅坚等^[23]又从云南红豆杉（Taxus yunnanensis）中分离得到8株紫杉醇的内生真菌，其中有2株菌的紫杉醇产率分别为47.302μg/L和31.060μg/L。

3.提高内生真菌紫杉醇产量的途径