[发明专利]诱导红豆杉植物细胞生产紫杉醇的生物培养基

说明书

技术领域

本发明涉及一种诱导红豆杉植物细胞生产紫杉醇的生物培养基，属于生物技术领域。

背景技术

红豆杉又称紫杉，也称赤柏松，是中国国家一级珍稀保护树种，也是世界上公认的濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物。

紫杉醇及其类似物迄今为止仅存在于裸子植物红豆杉科的红豆杉属和澳洲红豆杉属，红豆杉属植物全世界共有11种，广泛分布于欧亚大陆和北美的寒带、温带及亚热带地区，但分布零散且生长缓慢。澳洲红豆杉属仅分布于南半球，数量稀少，紫杉醇在红豆杉植物中含量普遍很低，即使当前公认含量最高的短叶红豆杉树皮中也不到0.1％，但其需求量很大。

为了解决紫杉醇供需之间的尖锐矛盾，多年来相关研究者在寻找及扩大紫杉醇药源途径方面进行了大量研究。紫杉醇的化学全合成虽已取得成功，但因路线长、收率低等原因目前无法实现工业化。近年来，利用红豆杉细胞离体培养以制备紫杉醇得到了越来越多的关注，由于离体条件下细胞的培养方式可以得到更加多样的控制，因此其生产效率相对较高。然而，以制备紫杉醇为目的的细胞培养并不容易，首先需要筛选生产性能强的细胞株，同时还要匹配适宜的培养条件，此外在营养供给等方面需要针对细胞株特点及代谢特性进行设计，从而保证较高的培养密度和紫杉醇产率。现有技术的培养基在促进红豆杉细胞分泌紫杉醇方面仍不够理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题上，提供一种诱导红豆杉植物细胞生产紫杉醇的生物培养基。

本发明所要解决的技术问题是：提供一种含有壳寡糖的生物培养基。

壳寡糖又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖，是将壳聚糖经特殊的生物酶技术(也有使用化学降解、微波降解技术的报道)降解得到的一种聚合度在2～20之间寡糖产品，分子量≤3200Da，是水溶性较好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，全溶于水，容易被生物体吸收利用等诸多独特的功能。

本发明提供一种诱导红豆杉植物细胞生产紫杉醇的生物培养基，其特征在于，在现有培养基的基础上，加入壳寡糖。优选的，加入壳寡糖的重量是2-4g/L。

进一步的，加入的壳寡糖的聚合度是6-8。不同聚合度的壳寡糖对诱导红豆杉植物细胞生产紫杉醇的影响较大，聚合度太高的壳寡糖诱导效果不好。

本发明提供一种诱导红豆杉植物细胞生产紫杉醇的生物培养基，包括下列组分：

壳寡糖2-4g/L，蛋白胨35-50g/L，蔗糖15-30g/L，KNO3 500-800mg/L、CaCl2·2H2O 90-150mg/L、(NH4)2SO4 50-90mg/L、NaH2PO4·H2O 60-100mg/L、MgSO4·7H2O 300-400mg/L、肌醇60-200mg/L、盐酸硫铵3-20mg/L、苯丙氨酸3-20mg/L、L-精氨酸300-400mg/L、L-门冬酰胺30-90mg/L。

申请人研究发现，在培养基中加入一定量的壳寡糖，可以极大的刺激红豆杉植物细胞生产紫杉醇，提高生产率。

本发明的有益效果：

本发明的培养基能明显提高红豆杉细胞中紫杉醇的前体物质，同时提高红豆杉细胞代谢紫杉醇相关酶的活性，更利于有效合成紫杉醇。

培养基中通过加入诱导因子壳寡糖，强化红豆杉细胞的生理生化状态和代谢能力，促进红豆杉细胞合成紫杉醇，提高目标次生代谢产物紫杉醇的产量。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种诱导红豆杉植物细胞生产紫杉醇的生物培养基，包括下列组分：

壳寡糖2g/L，蛋白胨35g/L，蔗糖15g/L，KNO3 500mg/L、CaCl2·2H2O 90mg/L、(NH4)2SO4 50mg/L、NaH2PO4·H2O 60mg/L、MgSO4·7H2O 300mg/L、肌醇60mg/L、盐酸硫铵3mg/L、苯丙氨酸3mg/L、L-精氨酸300mg/L、L-门冬酰胺30mg/L。

加入的壳寡糖的聚合度是8。

实施例2

本实施例提供一种诱导红豆杉植物细胞生产紫杉醇的生物培养基，包括下列组分：

壳寡糖4g/L，蛋白胨50g/L，蔗糖30g/L，KNO3800mg/L、CaCl2·2H2O 150mg/L、(NH4)2SO4 90mg/L、NaH2PO4·H2O100mg/L、MgSO4·7H2O 400mg/L、肌醇200mg/L、盐酸硫铵20mg/L、苯丙氨酸20mg/L、L-精氨酸400mg/L、L-门冬酰胺90mg/L。