[發明專利]一株高效產紫杉醇內生真菌棘孢曲霉Tax-6及其應用

有效

• 申請號: 201611213369.6
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN107058118B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 喬維川;凌飛;謝震宇;夏昊;葛秀秀;柏涵;劉海;王婷
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P17/02;C12R1/66
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開了一株高效產紫杉醇真菌棘孢曲霉Tax?6及其應用，該高效產紫杉醇真菌分類命名為棘孢曲霉（Aspergillus aculeatinus）Tax?6，保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號為CCTCC M 2016614，保藏日期為2016年11月3日，保藏地址為中國武漢武漢大學。本發明通過液體發酵工藝培養Tax?6而后在發酵液中提取紫杉醇，最高的含量達到334.92μg/L并且培養時間僅需7天。本發明利用紅豆杉樹皮的內生真菌發酵產紫杉醇，不僅低成本制得了高效抗癌藥物紫杉醇，而且保護了紅豆杉這一珍稀物種。

技術領域

本發明涉及植物內生真菌產藥技術領域，具體涉及一株高效產紫杉醇真菌棘孢曲霉Tax-6及其應用。

背景技術

癌癥是21世紀威脅人類健康的三大殺手之一，據全國腫瘤登記中心調查顯示，自2013年以來我國每年新發癌癥病例超過300萬人，因此尋找高效抗癌藥物的任務也迫在眉睫。紫杉醇（Taxol）最初是從紅豆杉屬（Taxus spp.）植物中分離得到的一種具有獨特抗癌作用的二萜類化合物，它作用于細胞微管，通過與微管蛋白N端第31位氨基酸和第217~231位氨基酸結合，誘導和穩定微管蛋白聚合，抑制其解聚，增加聚合速度，使維管束不能與微管組織中心相互連接，導致有絲分裂異常或停止，組織癌細胞增殖。它具有很高的開發利用價值，是目前世界主流的抗癌藥物之一。

據WHO組織統計：世界癌癥的年并發人數達到1000多萬并還在以每年20%的速度遞增，要治療這些癌癥患者每年需要4000~4600kg紫杉醇，而全世界每年可生產紫杉醇 300~500kg，預計消耗紅豆杉樹皮越700t，即使全球紅豆杉資源采伐完畢也僅能滿足一時之需。因此尋求紫杉醇的新資源是目前研究的重點。

近20多年來，科研工作者先后開發出了以下幾種紫杉醇獲取的新途徑：紫杉醇全合成、半合成，細胞培養和微生物發酵等。化學合成過程復雜，收率太低，不僅需要昂貴的化學試劑且反應難以控制，與工業要求相去甚遠；而由于植物細胞遺傳與生理的不穩定性、細胞間的不一致性使得在培養工程中高產細胞系不能實現高產率，而且易發生遺傳變異產生其他代謝物，另外植物細胞培養技術復雜，對反應器要求高，阻礙了通過細胞培養工業化生產紫杉醇的實現。相較之下，1991年美國蒙大拿州立大學植物病理系化學家Andre Stierle博士從短葉紅豆杉皮部分分離得到了一株能產紫杉醇的真菌Taxomyces andreanae。紫杉醇野生菌的發現為紫杉醇資源提供了一種新途徑。由于微生物可在發酵罐中進行，容易擴大生產，有利于實現工業化。因此，利用微生物發酵產紫杉醇被認為是最有可能一勞永逸的解決資源保護和降低醫療成本的方法。

自Stierle博士開啟了這扇大門以來，全世界大量的研究者投入到了此研究領域。1996年Strobel等從西藏紅豆杉中分離得到一株產紫杉醇的內生小孢擬盤多毛孢（Pestalotiopsis microspora），這種真菌產紫杉醇的量為50μg/L；以及尼泊爾盤端角（Seimatoantlerium nepalense），其產量為62~80μg/L；從南方紅豆杉中分離得到了一株瘤座菌屬（Tubercularia sp.）真菌，紫杉醇產量為185.4μg/L。產紫杉醇內生真菌的宿主廣泛，目前全世界以獲得了近百種產紫杉醇內生真菌，它被認為是最有希望實現紫杉醇資源可持續利用的方法之一。然而目前該技術的瓶頸在于篩選出的內生真菌產量偏低，達不到工業化生產的水平。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一株新的高效產紫杉醇內生真菌棘孢曲霉Tax-6。本發明的另一目的是提供一種利用該產產紫杉醇內生真菌棘孢曲霉Tax-6液態發酵產紫杉醇的應用。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：