Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của nấm nội sinh sản xuất paclitaxel đến sự phát triển và hình thành paclitaxel của tế bào Taxus cuspidata
Tóm tắt
Ảnh hưởng của một loại nấm nội sinh, Fusarium mairei, đến sự phát triển và hình thành paclitaxel của tế bào Taxus cuspidata đã được nghiên cứu bằng cách thêm dịch khối văn hóa nấm nội sinh (FECS) vào các môi trường nuôi cấy treo của tế bào T. cuspidata. Chất hóa học chính có tác dụng trong việc hình thành paclitaxel trong FECS là một exopolysaccharide (EPS) có khối lượng phân tử khoảng 2 kDa. Các phần tử của FECS ngoại trừ EPS thúc đẩy sự phát triển của tế bào Taxus nhưng không có tác động đến sự tích lũy paclitaxel. Ngoài ra, hiệu quả kích thích của FECS dựa trên các điều kiện nuôi cấy khác nhau cũng đã được nghiên cứu. Thành phần EPS trong FECS có liên quan đến các điều kiện nuôi cấy của FECS. FECS với thời gian nuôi cấy dài và điều kiện cấp dưỡng oxy cao chứa nhiều EPS hơn và tạo ra năng suất paclitaxel cao hơn so với FECS có thời gian nuôi cấy ngắn và điều kiện cấp dưỡng oxy thấp. Năng suất tối đa của paclitaxel từ các môi trường nuôi cấy Taxus, được kích thích bởi FECS với thời gian nuôi cấy 9 ngày, cao gấp 4,7 lần so với các môi trường đối chứng.
Từ khóa
#nấm nội sinh #Fusarium mairei #Taxus cuspidata #paclitaxel #exopolysaccharide #nuôi cấy tế bàoTài liệu tham khảo
Barka EA, Gognies S, Nowak J, Audran JC, Belarbi A (2002) Inhibitory effect of endophyte bacteria on Botrytis cinerea and its influence to promote the grapevine growth. Biol Control 24:135–142. doi:10.1016/S1049-9644(02)00034-8
Gamborg OL, Miller RA, Ojima K (1968) Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells. Exp Cell Res 50:15–18. doi:10.1016/0014-4827(68)90403-5
Holton RA, Biediger RJ, Boatman PD (1995) Semisynthesis of taxol and taxotere. In: Suffness M (ed) Taxol: science and application. CRC, Boca Raton, pp 97–121
Lee JC, Yang XS, Schwartz M, Strobel G, Clardy J (1995) The relationship between an endangered North American tree and an endophytic fungus. Chem Biol 2:721–727. doi:10.1016/1074-5521(95)90100-0
Li JY, Sidhu RS, Ford EJ, Long DM, Hess WM, Strobel GA (1998) The induction of taxol production in the endophytic fungus—Periconia sp. from Torreya grandifolia. J Ind Microbiol Biotechnol 20:259–264. doi:10.1038/sj.jim.2900521
Linden JC, Phisalaphong M (2002) Oligosaccharides potentiate methyl jasmonate-induced production of paclitaxel in Taxus canadensis. Plant Sci 158:41–51. doi:10.1016/S0168-9452(00)00306-X
Lindsey K, Yeoman MM (1983) The relationship between growth rate, differentiation and alkaloid accumulation in cell culture. J Exp Bot 34:1055–1065. doi:10.1093/jxb/34.8.1055
Morse LJ, Day TA, Faeth SH (2002) Effect of Neotyphodium endophyte infection on growth and leaf gas exchange of Arizona fescue under contrasting water availability regimes. Environ Exp Bot 48:257–268. doi:10.1016/S0098-8472(02)00042-4
Nicolaou KC, Yang Z, Liu JJ, Ueno H, Nantermet PG, Guy RK, Claiborne CF, Renaud J, Couladouros EA, Paulvannan K, Sorensen EJ (1994) Total synthesis of taxol. Nature 367:630–634. doi:10.1038/367630a0
Reddy PV, Lam CK, Belanger FC (1996) Mutualistic fungal endophytes express a proteinase that is homologous to proteases suspected to be important in fungal pathogenicity. Plant Physiol 11:1209–1218. doi:10.1104/pp.111.4.1209
Srinivasan V, Ciddi V, Bringi V, Shuler ML (1996) Metabolic inhibitors, elicitors, and precursors as tools for probing yield limitation in taxane procudtion by Taxus chinensis cell cultures. Biotechnol Prog 12:457–465. doi:10.1021/bp9600344
Staub AM (1965) Removal of protein—Sevag method. Methods Carbohydr Chem 5:5–6
Stierle A, Strobel G, Stierle D (1993) Taxol and taxane production by Taxomyces andreannae, an endophytic fungus of Pacific yew. Science 260:214–226. doi:10.1126/science.8097061
Strobel GA, Torczynski R, Bollon A (1997) Acremonium sp.—a leucinostatin A producing endophyte of European yew (Taxus baccata). Plant Sci 128:97–108. doi:10.1016/S0168-9452(97)00131-3
Sturz AV, Nowak J (2000) Endophytic communities of rhizobacteria and the strategies required to create yield enhancing associations with crops. Appl Soil Ecol 15:183–190. doi:10.1016/S0929-1393(00)00094-9
Suffness M, Wall ME (1995) Discovery and development of taxol. In: Suffness M (ed) Taxol: science and applications. CRC, Boca Raton, pp 3–26
Wang CG, Wu JY, Mei XG (2001) Enhancement of Taxol production and excretion in Taxus chinensis cell culture by fungal elicitation and medium renewal. Appl Microbiol Biotechnol 55:404–410. doi:10.1007/s002530000567
Wanga JF, Lia GL, Lua HY, Zhenga ZH, Huanga YJ, Sua WJ (2000) Taxol from Tubercularia sp. TF5, an endophytic fungus of Taxus mairei. FEMS Microbiol Lett 193:249–253. doi:10.1111/j.1574-6968.2000.tb09432.x
Wu J, Lin L (2003) Enhancement of taxol production and release in Taxus chinensis cell cultures by ultrasound, methyl jasmonate and in situ solvent extraction. Appl Microbiol Biotechnol 62:151–155. doi:10.1007/s00253-003-1275-x
Xu F, Tao WY, Cheng L, Guo LJ (2006) Strain improvement and optimization of the media of taxol-producing fungus Fusarium mairei. Biochem Eng J 31:67–73. doi:10.1016/j.bej.2006.05.024
Yu LJ, Lan WZ, Qin WM, Xu HB (2001) Effects of salicylic acid on fungal elicitor-induced membrane-lipid peroxidation and taxol production in cell suspension cultures of Taxus chinensis. Process Biochem 37:477–482. doi:10.1016/S0032-9592(01)00243-6
Yu LJ, Lan WZ, Qin WM, Jin WW, Xu HB (2002) Oxidative stress and taxol production induced by fungal elicitor in cell suspension cultures of Taxus chinensis. Biol Plant 45:459–461. doi:10.1023/A:1016242306430
Yuan YJ, Li C, Hu ZD, Wu JC (2002) A double oxidative burst for taxol production in suspension cultures of Taxus chinensis var. mairei induced by oligosaccharide from Fusarium oxysprum. Enzyme Microb Technol 30:774–778. doi:10.1016/S0141-0229(02)00057-1
Yukimune Y, Tabata H, Higashi Y, Hara Y (1996) Methyl jasmonate-induced over-production of paclitaxel and baccatin III in taxus cell suspension cultures. Nat Biotechnol 14:1129–1132. doi:10.1038/nbt0996-1129
Zhang CH, Mei XG, Liu L, Yu LJ (2000) Enhanced paclitaxel production induced by the combination of elicitors in cell suspension cultures of Taxus chinensis. Biotechnol Lett 22:1561–1564. doi:10.1023/A:1005684901329
Zhao ZJ, Xu YF, Qian ZG, Tian WH, Qian XH, Zhong JJ (2004) Novel fluoro- and hydroxyl-containing jasmonate derivatives as highly efficient elicitors in suspension cultures of Taxus chinensis. Bioorg Med Chem Lett 14:4755–4758. doi:10.1016/j.bmcl.2004.06.082
Zhao J, Davis LC, Verpoorte R (2005) Elicitor signal transduction leading to production of plant secondary metabolites. Biotechnol Adv 23:283–333. doi:10.1016/j.biotechadv.2005.01.003
Zhong JJ (2002) Plant cell culture for production of paclitaxel and other taxanes. J Biosci Bioeng 94:591–599