红豆杉的生物学特性及开发利用

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红豆杉的生物学特性及开发利用

叶水英

（江西景德镇高等专科学校生物化学系３３３０００）

摘要红豆杉是我国一级保护植物，在我国有４种及１变种。本文论述了红豆杉的形态特征、生活习性及繁殖方式。提出了如

何开发和利用红豆杉。特别是红豆杉中紫杉醇的药用价值。

关键词红豆杉紫杉醇生物学特性开发利用

红豆杉是红豆杉科（Ｔａｘａｃｅａｅ）红豆杉属（Ｔａｘｕｓ）豆杉中紫杉醇含量非常低，加之红豆杉资源匮乏，所以植物的总称，起源于古老的第三纪，曾广泛分布于北半紫杉醇的价格昂贵，是黄金价格的６００多倍，故又称红球，第四纪冰川时期其分布范围大大缩小。亿万年来，豆杉为黄金植物。地质构造的运动和地势地形的变化，使一部分红豆杉１红豆杉的生物学特性

在特殊的环境中得以保留下来，形成了明显的地理种红豆杉属植物全球共有１１种，分布于北半球的温群隔离。由于红豆杉种群竞争力弱、天然更新缓慢和带及亚热带地区，在我国有４种及１变种［１］：东北红豆地理分布局限等客观因素，导致红豆杉属植物早在２０杉（ｚｃｕｓｐｉｄａｔａ）、云南红豆杉（ｚｙｕｎｎａｎｅｎｓ括）、西藏红世纪８０年代就被列入国家二级保护植物。９０年代以豆杉（ｚｗａｌｌｉｃｈｉａｎａ）、中国红豆杉（Ｚｃｈｉｎｅｎｓｉ）、南方红来，随着抗癌新药紫杉醇的开发利用，红豆杉原料供需豆杉（ｚｃｈｉｎｅｎｓ括∞ｒ．ｍａｉｒｅｉ）。其中中国红豆杉和南矛盾１３益突出，人类掠夺式的生产经营活动，加剧了其方红豆杉为我国所特有。

濒危程度，１９９９年我国将红豆杉属物种列入一级保护１．１形态学特征红豆杉为常绿乔木或灌木，小枝不植物。据报道全球目前仅存野生红豆杉２５００万株左规则互生。叶条形，螺旋状着生，略弯，近镰刀形，边缘右。从红豆杉中提取的紫杉醇具有抗癌作用，由于红

通常不反卷，正面中脉隆起，背面有两条淡黄色或淡灰

的一种非特异性免疫因子，对杀死肠道腐败球菌有特中用溶菌酶处理，再结合使用超声波、冷冻离心等手殊作用；它可以直接或间接促进婴儿肠道细菌双歧杆段，就可得到无细胞提取液，进一步精制，可得到所需菌增殖，可以促进婴儿胃肠内乳酪蛋白形成微细凝乳，的菌体物质。因此生物工业的发展对溶菌酶制剂的需有利于婴儿消化吸收；可以促进人工喂养婴儿肠胃细求量将与１３俱增。

菌群的正常化；能够加强血清１一球蛋白和体内防御目前，有关溶菌酶的研究热点是除了其杀菌功能因子对感染的抵抗力，特别是对早产婴儿有预防消化以外的其他未知生物学作用，其次是有关人溶菌酶的器官疾病的功效。可见，在婴儿食品中添加溶菌酶是基因克隆表达的研究。通常人溶菌酶是从人乳或胎盘非常必要的。

中少量提取，由于提取方法复杂，不能进行大规模工业溶菌酶还可用于乳制品防腐，尤其适用于巴氏杀化生产。采用基因工程技术，利用细菌或酵母生产人菌奶，能有效地延长其保质期，由于溶菌酶具有一定的溶菌酶是解决其供需矛盾的主要途径。

耐高温性能，也适用于超高温瞬时杀菌奶。３．３在体育领域中的应用

科学家认为，处于良好状

主要参考文献

态的运动员其唾液溶菌酶的滴定值高于训练水平不佳［１］王镜岩．２００２．生物化学（上册）．北京：高等教育出版社，３９４—３９６

的运动员，训练负荷增大能使运动员溶菌酶的滴定值［２］贾向志，李元，马文煜．２００２．溶菌酶研究进展．生物技术通讯，

下降；溶菌酶是构成机体非特异性免疫功能的因素之１４（５）：３７４～３７６

［３］荣晓花，凌沛学．１９９９．溶菌酶的研究进展．中国生化药物杂志，

一，在一定程度上能反映机体的免疫能力，是一项较灵２０（６）：３１９～３２０

敏的亚临床指标，可用以评价运动员的身体机能。测［４］杨保全，许卫．１９９０．溶菌酶在口腔疾病中的作用．现代口腔医

定唾液溶菌酶的方法简单易行，便于较长时间追踪观学杂志，４（１）：４０—４１

察，有助于在训练和恢复期进行机能评定［７Ｉ。［５］郇京宁，韩一平，陈玉林等．１９９５．溶葡萄球菌酶对烧伤小鼠吞噬

３．４在生物工程中的应用

溶菌酶具有破坏细菌细

细胞功能的影响．中华整形烧伤外科杂志，１１（４）：２５５—２５７胞壁结构的功能，以溶菌酶处理革兰氏阳性细菌可得［６］吴晓英，林影，陈慧英．２００２．溶菌酶研究进展．工业微生物，３２

（４）：５５～５８

到原生质体，因此溶菌酶是基因工程、细胞工程、发酵［７］叶展红，李协群，李志兰．１９９８．溶菌酶的研究状况及在体育中的

工程必不可少的工具酶。国外多用于菌体内容物质的应用．广州体育学院学报，１８（２）：３８—４０◇

提取，只要把对溶菌酶敏感的菌体悬液在适当缓冲液

万　

方数据

正

绿色气孔带，叶内无树脂道【２｜。雌雄异株，雌雄球花均单生于叶腋。３～６月开花，９～１１月种子成熟。种子坚果状，生于杯状肉质的假种皮中，上部露出，成熟时肉质假种皮红色。

１．２生活习性红豆杉为阴生植物，散生于海拔５００—３５００米的山林中。在气候较温暖、雨量充沛、湿度较高的地域的酸性灰棕壤、黄壤及黄棕壤上生长良好。苗喜荫，忌晒，过湿易染立枯病。幼树和成树在冠层郁闭度Ｏ．５～０．６条件下长势良好。总体而言，红豆杉对环境要求较严，生长缓慢∞Ｊ。

１．３繁殖方式红豆杉的天然繁殖方式有两种：无性系萌芽繁殖和种子繁殖ＨＪ，无性系萌芽繁殖指红豆杉基部能萌蘖形成新的个体。红豆杉由于物种间隔离（散生于林中），或花期不遇（雌雄异株、异花受粉），使传粉受精受阻，种子产生量少。种子假种皮味甜，鸟类喜取食，故种子残存数量少。

另一方面，红豆杉种子种皮厚，处于休眠状态，经两冬一夏才能萌发，即使能正常萌发，形成的幼苗因抗逆性差而成活率很低ＨＪ。因此，红豆杉自然繁殖能力弱，这也是其珍稀濒危的客观原因，故应人工繁殖红豆杉。

人工繁殖通常用组织培养、播种和扦插。组织培养：一般认为选择紫杉醇含量较高外植体效果较好，可用于诱导愈伤组织的外植体很多，有种子、雌配子体、假种皮、根、树皮、形成层、茎段、针叶和芽等，其中以幼茎、形成层或树皮诱导愈伤组织的效果较好，而以幼茎效果最好，其愈伤组织的诱导率可达７０％～１００％【５｜。接种于培养基后，在黑暗条件下，愈伤组织生长速度比光照条件下快，紫杉醇含量比光照下高３倍【５｜。经过愈伤组织的形成、生根、发芽形成幼苗，再经过移栽、练苗而后成为生产用苗。

红豆杉的种子有休眠特性，宜春季播种，种子成熟采收后即播或低温湿沙贮藏后春播。播种前要搓伤种皮，并进行温水浸种和药剂处理。育苗期要适当遮荫，防止苗木高温灼伤，透光度在４０％为宜，保持湿润，红豆杉出苗慢，有时春播后，第二年方陆续发芽，幼苗期喜荫，成长期也喜荫蔽环境，可与常绿阔叶树种混合种植。

红豆杉的扦插在湿度大的雨季即４—６月春夏之交时进行，这样进行扦插生根快，易成活，当年可成苗。从４年以上树龄的母树上剪下嫩枝为插穗，基部可用５００ｍｌ／ｋｇ的萘乙酸溶液进行快浸处理，随剪随插，插后灌水，使插穗与土壤密切接触，湿度对插穗的生根发芽起决定作用，要适时浇水，保持土壤经常处于湿润状态，避免通强风造成失水，还要及时搭棚遮荫，应用人

万　

方数据工扦插是解决红豆杉资源短缺最有效的途径。２红豆杉的开发利用

红豆杉被称为植物王国里的“活化石”，是世界珍稀树种。从红豆杉的树皮和枝叶中提取的紫杉醇是世界公认的具有抗癌功效的天然化合物，红豆杉集药用、观赏、材用于一体，具有极高的开发价值。

２．１

药用中国古代的《本草推新》就已记载“紫杉”

可人药，“用皮易引起呕吐，用木部及叶则不吐，且利尿、通经，治肾脏病、糖尿病”∞Ｊ。后又有《中药大辞典》记载：东北红豆杉叶含双萜类化合物如紫杉宁、坡那甾酮Ａ、蜕皮酮金松双黄酮等，枝含紫杉碱，茎皮含具抗肿瘤和白血病的紫杉醇，心材含紫杉素。但其药用价值在２０世纪８０年代中期以前并未引起中国医学界的重视，也无人进行开发研究。

自从美国化学家Ｗａｌｌ和Ｗｉｎ－ｈｉ首先从短叶红豆杉中分离出紫杉醇，并于１９７１年发表其化学结构以来，８０年代美国和欧洲的科学家相继揭示了从红豆杉的树皮、树根及枝叶中提取的紫杉醇的抗癌疗效ｒ

７｜。

１９９２年底，美国食品药物管理局（ＦＡＤ）批准紫杉醇为治疗晚期卵巢癌新药（Ｐａｃｔｉｌａｘａｅｌ）上市。美国研究人员认为紫杉醇是人类未来５０年间对多种癌症最有效的抗癌药物之一，紫杉醇就成为了目前国际市场最热门的新型抗癌药物，而在世界范围内也出现了前所未有的红豆杉资源开发热潮。

据美国国家肿瘤所和法国科学家研究证实，红豆杉中含有１００多种紫杉烷类二萜化合物，其中紫杉醇具有独特的抗癌机理和令人鼓舞的抗癌治疗效果。药理实验证明：紫杉醇的抗癌活性表现在两个方面，一是抑制肿瘤细胞的分裂。紫杉醇可使细胞有丝分裂停留在Ｇ期和Ｍ期，阻止癌细胞的快速繁殖直至死亡；二是抑制肿瘤细胞的迁移¨ｊ。

临床研究表明：紫杉醇对白血病、乳腺癌、卵巢癌、头颈部癌、软组织癌、肺癌、食道癌和结肠癌等多种癌症有明显的疗效，尤其是对一些用其他抗癌药治疗无效的病人具有良好疗效。有的癌症，如乳腺癌、卵巢癌、肺癌、食道癌和结肠癌的疗效可达３０％～６０％，好于现有多数抗癌药一Ｊ，因此专家将紫杉醇称为２１世纪最有开发价值的植物来源的抗癌药，是继阿霉素、顺铂之后疗效最好、副作用最小的药物。在国内外红豆杉又被人们称为征服癌症的“希望之树”。

科学家发现红豆杉还能提高人体免疫力，使人体的自然功能恢复。它不但对高血压、高血糖、高血脂、肾脏病和经痛等有显著效果，还能减少尿蛋白流失。同时，红豆杉中含有大量的鞣质，这些物质具有抑菌、消炎作用，不但对上呼吸道炎症具有治疗作用，还对肾

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细胞骨架的基本成分与功能

袁聿军

（山东省淄博师范高等专科学校数理科学系２５５１００）

摘要广义的细胞骨架包括细胞外基质、细胞膜骨架、细胞质骨架和细胞核骨架，它们在结构上相互连接，形成贯穿于细胞的网

架体系，它与细胞的各种生命活动密切相关。本文主要就广义的细胞骨架的基本成分和功能做简要概述。

关键词细胞骨架成分功能

细胞骨架是真核细胞中的蛋白纤维网架体系，也境，从而对细胞的形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要是当前细胞生物学研究中最活跃的领域之一。广义的的调控作用。

细胞骨架包括细胞外基质、细胞膜骨架、细胞质骨架和１．１胶原胶原是细胞外基质最基本的成分之一，也细胞核骨架，它们在结构上相互连接，形成贯穿于细胞是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白。目前了的网架体系。

解最多的是Ｉ～Ⅳ型胶原。Ｉ型常形成较粗的纤维近年来发现细胞骨架不仅在维持细胞形态，保持束，分布广泛，主要存在于皮肤、肌腱、韧带及骨中，具细胞内部结构的有序性中起重要作用，而且与细胞运有很强的抗张强度；ＩＩ型主要存在于软骨中；ＩＩＩ型形成动、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分化等生命活细微的原纤维网，广泛分布于伸展性的组织中，如疏松动密切相关，因此细胞骨架被称为生命的栋梁，当之无结缔组织；ＩＶ型形成二维网络样结构，是基膜的主要成愧！本文主要就广义的细胞骨架的基本成分和功能做分及支架。

简要概述。胶原纤维的基本结构单位是原胶原，是由三条多１细胞外基质

肽链盘绕的三股螺旋结构，长约３００ｎｍ，直径为１．细胞外基质是指分布于细胞外空间，由细胞分泌５ｎｍ。其氨基酸组成及排列独特，甘氨酸含量占１／３，的蛋白和多糖所构成的网络结构。它不仅是支持细胞脯氨酸约占１／４［１｜，并含有较多的羟脯氨酸和羟赖氨的框架，其三维结构及成分的变化，往往改变细胞微环

酸。

炎、胃炎、肠炎、类风湿等有显著疗效。

红豆杉和人工繁殖对扩大红豆杉资源具有重要的意２．２观赏红豆杉树形端正，四季常青，秋后成熟的义。

种子外有肉质而鲜艳的假种皮，红豆绿叶，古朴高雅，观赏性强，是一种优美的常绿观果树种，最宜植于庭园主要参考文献

阴处作园景树或与其他高大乔木组成观赏树丛。在纽［１］中国科学院植物研究所编辑委员会．１９７８．中国植物志第七卷．

约联合国总部门前，英国的白金汉宫门前以及美国的北京：科学出版社，４３８～４４３

白宫广场上都可以看到红豆杉美丽的身姿。

［２］吴国芳，冯志坚，马炜粱等编．１９９２．植物学（下册）．北京：高等教

育出版，１９９

红豆杉生长缓慢，易于修剪成形，可以将其修剪成［３］徐志辉，高怀礼．１９９６．树中之宝——云南红豆杉规模化扦插成

伞形、塔形、圆形等盆景，放置室内既能装点房间，又由功．生态经济，（３）：３８

于红豆杉释放出来的生物碱散发到空气中，能起到很［４］费永俊，雷泽湘，余昌均等．１９９７．中国红豆杉属植物的濒危原因

好的消炎杀菌、净化空气作用，并有助于促进睡眠，提及可持续利用对策．自然资源，（５）：５９～６３

高睡眠质量。

［５］杨海霞，朱祥瑞，陆洪省．２００２．红豆杉细胞培养生产紫杉醇的研

２．３材用红豆杉木材致密坚硬，弹性大，具光泽，防究，世界农业，（５）：３８～４０

［６］廖文波，张志权，苏志荛．１９９６．抗癌植物南方红豆杉保护生物学

腐性强，不易翘或开裂，是著名的上等工业用材，可供价值的评价． 生态科学，１５（２）：１７～２０

雕刻、制乐器、箱板、文具等细加工制品【６Ｊ。不过由于［７］梅兴国，鲁明波．１９９６．紫杉醇的抗癌作用及治疗其它疾病的潜

红豆杉资源短缺，我国现已禁止红豆杉的材用。另外，力．国外医学药学分册，２３（３）：１３６—１４０

红豆杉主根不明显，而侧根又极其发达，所以红豆杉又［８］冯国宜．２００１．抗癌植物资源与天然产物研究．湖北民族学院学

能起到保持水土，防止土壤沙漠化的作用。

报（自然科学版），１９（３）：２６～３２

总之，红豆杉以其药用成分紫杉醇独特的抗癌功［９］陈套柱．２００４．浅谈中条山区红豆杉开发与利用．山西林业，（３）：

２９～３０

效引人注目，然而有限的资源和日益增长的需求量，加［１０］李莲芳，尹嘉庆，王达明等．２００２．红豆杉采穗圃营建技术．广西

之红豆杉内紫杉醇的含量较低（含量最高的树皮，紫杉植物，２０（１）：７５～８２◇

醇也仅为干皮重的０．０１％－－－０．０２％¨ｏｊ），故保护野生

万　

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