[发明专利]一株产紫杉醇的菌株

说明书

技术领域

本发明涉及一株赤霉菌菌株。

背景技术

紫杉醇最初是从红豆杉树皮和木材中分离提纯得到的天然抗肿瘤活性成分，属于四环二帖类物质，它的系统名为5β，20-环氧-1，2α，4，7β，10β，13α六羟紫杉烷-11-烯-9酮-4，10-二乙醇酯-2-苯甲酸酯-13-[(2R，3S)N-苯甲酰-3′-苯基异丝氨酸酯，分子式为C-₄₇H₅₁NO₁₄。临床实验证明紫杉醇对卵巢癌、乳腺癌、小细胞肺癌和非小细胞肺癌、头颈部肿瘤等有明显疗效。

目前临床上使用的紫杉醇主要来源于红豆杉属植物，由于野生红豆杉属植物生长缓慢，天然更新能力弱，属濒危一级保护植物，资源十分有限，采摘多年生野生红豆杉属植物需国家林业局审批，手续繁琐麻烦；而且在红豆杉属植物不同部位中紫杉醇含量又很低，造成紫杉醇紧缺、价格昂贵，药源不足已成为紫杉醇的生产瓶颈。因此，国内外学者积极研究开发紫杉醇的新药源。目前的方法主要有红豆杉人工栽培、寻找红豆杉的替代植物、化学全合成和半合成、组织与细胞培养、微生物发酵等途径，其中利用微生物发酵法生产紫杉醇具有诸多优点，如容易放大更利于工业化生产；可以通过改善培养环境和改进技术提高产量；易于利用如基因工程等较多手段筛选高产菌株；微生物相对于植物生长迅速、易于培养、应用的培养基也比较便宜，在紫杉醇化学全合成和半合成工艺复杂、成本较高的背景下，微生物发酵法生产紫杉醇成为当前紫杉醇药源开发中的最新热点；但是现有产紫杉醇的菌株，有些菌株产孢子时间较晚；有些菌株产孢子量低，或不产孢子，仅以菌丝体传代；有些菌株需要使用成本非常高的促孢子生成培养基，加大了生产成本。但是，工业化大规模发酵生产时需要以孢子计数为基础的某定量接种量作为前提，而采用菌丝体作为种子时，从目前技术来看接种是不能准确定量的，一定量的培养基需要与之适应的接种量，才能使菌体生长良好，从而使目标产物产量更高。一旦接种量掌握不好，轻则菌体生长不良，目标产物产量下降，利润降低，重则在浪费生产原料的情况下目标产物产量不足，从而收不回成本，更不利于工业化大规模发酵生产接种。从保存时间和保存质量上来看，以孢子保存方式保存菌种，保存时间长，保存质量好，要优于不产孢子的菌种以菌丝体保存的方式。另外，进行真菌物理化学诱变时，通常对象为其孢子，产孢子量大的菌更易获得大数量的诱变基数，从而保证高突变率，加快更适宜工业化生产、具优良培养性状、产物中杂质含量低、易于提取、最好兼具目标物高产的优良菌株的筛选，相对于产孢子量低的菌株，产孢子量大的菌株经过诱变获得优良菌株的成本更低。

野生山榛子从不被植物病虫害侵犯，山榛子的枝叶和树皮中含有紫杉醇等紫杉烷类、黄酮类、鞣质、多酚类等多种功能性成分；已有许多研究表明植物内生真菌可以产生与寄主植物相同或相似的功能性成分。针对产紫杉醇内生菌的分离筛选工作开展的较多，但未见有产紫杉醇赤霉菌的报道，另外产孢量大、产孢迅速、保证能够以孢子接种方式进行工业化发酵生产从而使生产成本低的产紫杉醇菌未见报道。

发明内容

本发明目的是解决现有产紫杉醇的菌株，存在不产孢子或产孢量低，产孢慢，生产孢子或种子成本高，不利于工业化大规模发酵生产接种的问题，而提供一株产紫杉醇的菌株。

本发明产紫杉醇的菌株，它为赤霉菌(Gibberella sp.)JFHd-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2012年4月10日，保藏编号为CGMCC No.5980。

本发明中赤霉菌(Gibberella sp.)JFHd-1在PDA固体培养基上生长良好，培养至三天，菌落直径可达1.5～1.8cm，表面无渗出液，菌丝为白色絮状，菌落中央微微凸起，质地疏松，呈放射状褶皱，菌落呈淡黄色，培养三天后，菌落表面有黑色孢子生长，培养至七天，菌落可长满整个平板，且有大量黑色的孢子生成，无特殊气味，边缘较整齐，菌落背面中间呈白色边缘为淡黄色。赤霉菌(Gibberella sp.)JFHd-1在PDA液体培养基培养3～15天后，培养液中长满白色菌丝球，溶液表面液面层及摇瓶壁上有大量黑色的孢子存在。在光学显微镜下观察，菌丝呈长丝状，菌丝中间无隔。分生孢子呈圆形或椭圆形，大小为(2.0μm～3.0μm)×(2.0μm～3.0μm)。

本发明中赤霉菌(Gibberella sp.)JFHd-1在PDA培养基生长，最适生长温度为25～28℃，最适生长pH值为5～7。