[发明专利]一株高效产紫杉醇内生真菌棘孢曲霉Tax-6及其应用

说明书

本发明公开了一株高效产紫杉醇真菌棘孢曲霉Tax‑6及其应用，该高效产紫杉醇真菌分类命名为棘孢曲霉（Aspergillus aculeatinus）Tax‑6，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2016614，保藏日期为2016年11月3日，保藏地址为中国武汉武汉大学。本发明通过液体发酵工艺培养Tax‑6而后在发酵液中提取紫杉醇，最高的含量达到334.92µg/L并且培养时间仅需7天。本发明利用红豆杉树皮的内生真菌发酵产紫杉醇，不仅低成本制得了高效抗癌药物紫杉醇，而且保护了红豆杉这一珍稀物种。

技术领域

本发明涉及植物内生真菌产药技术领域，具体涉及一株高效产紫杉醇真菌棘孢曲霉Tax-6及其应用。

背景技术

癌症是21世纪威胁人类健康的三大杀手之一，据全国肿瘤登记中心调查显示，自2013年以来我国每年新发癌症病例超过300万人，因此寻找高效抗癌药物的任务也迫在眉睫。紫杉醇（Taxol）最初是从红豆杉属（Taxus spp.）植物中分离得到的一种具有独特抗癌作用的二萜类化合物，它作用于细胞微管，通过与微管蛋白N端第31位氨基酸和第217~231位氨基酸结合，诱导和稳定微管蛋白聚合，抑制其解聚，增加聚合速度，使维管束不能与微管组织中心相互连接，导致有丝分裂异常或停止，组织癌细胞增殖。它具有很高的开发利用价值，是目前世界主流的抗癌药物之一。

据WHO组织统计：世界癌症的年并发人数达到1000多万并还在以每年20%的速度递增，要治疗这些癌症患者每年需要4000~4600kg紫杉醇，而全世界每年可生产紫杉醇 300~500kg，预计消耗红豆杉树皮越700t，即使全球红豆杉资源采伐完毕也仅能满足一时之需。因此寻求紫杉醇的新资源是目前研究的重点。

近20多年来，科研工作者先后开发出了以下几种紫杉醇获取的新途径：紫杉醇全合成、半合成，细胞培养和微生物发酵等。化学合成过程复杂，收率太低，不仅需要昂贵的化学试剂且反应难以控制，与工业要求相去甚远；而由于植物细胞遗传与生理的不稳定性、细胞间的不一致性使得在培养工程中高产细胞系不能实现高产率，而且易发生遗传变异产生其他代谢物，另外植物细胞培养技术复杂，对反应器要求高，阻碍了通过细胞培养工业化生产紫杉醇的实现。相较之下，1991年美国蒙大拿州立大学植物病理系化学家Andre Stierle博士从短叶红豆杉皮部分分离得到了一株能产紫杉醇的真菌Taxomyces andreanae。紫杉醇野生菌的发现为紫杉醇资源提供了一种新途径。由于微生物可在发酵罐中进行，容易扩大生产，有利于实现工业化。因此，利用微生物发酵产紫杉醇被认为是最有可能一劳永逸的解决资源保护和降低医疗成本的方法。

自Stierle博士开启了这扇大门以来，全世界大量的研究者投入到了此研究领域。1996年Strobel等从西藏红豆杉中分离得到一株产紫杉醇的内生小孢拟盘多毛孢（Pestalotiopsis microspora），这种真菌产紫杉醇的量为50µg/L；以及尼泊尔盘端角（Seimatoantlerium nepalense），其产量为62~80µg/L；从南方红豆杉中分离得到了一株瘤座菌属（Tubercularia sp.）真菌，紫杉醇产量为185.4µg/L。产紫杉醇内生真菌的宿主广泛，目前全世界以获得了近百种产紫杉醇内生真菌，它被认为是最有希望实现紫杉醇资源可持续利用的方法之一。然而目前该技术的瓶颈在于筛选出的内生真菌产量偏低，达不到工业化生产的水平。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一株新的高效产紫杉醇内生真菌棘孢曲霉Tax-6。本发明的另一目的是提供一种利用该产产紫杉醇内生真菌棘孢曲霉Tax-6液态发酵产紫杉醇的应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：