1. 研究目的与意义
随着经济社会的快速发展，人类也面临着多种多样的疾病威胁。21世纪癌症已经成为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。而紫杉醇是高效、低毒、广谱、作用机制独特的全新植物抗癌药物。它对于癌症的治疗具有特殊的效果，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。人们对其的需求量日益增大。然而紫杉醇在天然树皮中的含量极低，只有0.01%-0.05%，治疗一个卵巢癌症患者需要3-12棵百年以上的红豆杉树，因此造成了对这种本来就珍稀的物种的大量砍伐，致使其濒临灭绝。如能能找寻到获取紫杉醇的新途径，不仅能为癌症患者提供足够的药物，也能拯救濒危的红豆杉物种。因此对紫杉醇的合成提出了更高的要求，目前微生物产紫杉醇的产量还比较低，还需要持续研究微生物的产紫杉醇能力。
2. 国内外研究现状分析
紫杉醇最早于1971年，Wani等人从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)的树皮、树根及枝叶中提取的一种四环二萜酰胺类化合物，是一种高效、低毒、广谱天然抗癌药。然后于1994年首先由Nicolaou小组和Holton小组宣布成功全化学合成紫杉醇，随后1996年Danishefsky小组、1998年Morihira小组以及 2006 年Doi小组又分别报道了三种不同的合成路线。美国农业部于1991年就批准了Christen和 Gibson 等 用 细 胞 培 养 法 生 产 紫 杉 醇及其类似物的专利。中国的甘烦远等发现云南红豆杉细胞在发酵罐中生长速率达到12 g/L，紫杉醇含量为0.119%，约为成年树树皮中含量的12倍，为栽培植株的40倍。1993 年 Stierle 与 Stroble 首次报道了从太平洋紫杉树中分离出 200 多个内生真菌，对培养产物运用了TLC、HPLC、ELISA、MS和同位素标记等多种手段分析研究，发现一个真菌新种在培养 3 周后具有稳定地产生紫杉醇的能力，被命名为Taxomyces andreanae，紫杉醇含量为 24-50 ng/L，随后一系列产紫杉醇内生真菌被分离到，目前已经有近60株产紫杉醇内生真菌已经被分离出来。
3. 研究的基本内容与计划
内容：（1）改变紫杉醇产生菌的营养添加，来促进紫杉醇产量的增加；（2)通过PB设计和响应曲面法，对营养添加效应进行优化研究；（3）对紫杉醇产生菌进行化学诱变，筛选诱变菌株来促进紫杉醇产量的增加。
计划：阅读国内外有关文献资料，做好前期准备工作。查找相关文献，与导师、同课题组员相互讨论研究，制定设计合理的PB实验，采用Tax-6菌株进行实验研究，按PB设计添加营养，培养提取紫杉醇并用液相色谱法测定紫杉醇浓度，分析数据。并用制真菌素诱导Tax-6菌株，培养筛选诱变的菌株，将诱变的菌株进行培养提取紫杉醇并测定紫杉醇浓度浓度，从而促进紫杉醇产量的增加。
4. 研究创新点
（1）通过pb设计优化营养添加
（2）用rsm响应曲面对发酵条件进行优化
（3）用制真菌素诱变高产菌株
