抗菌抗病毒海洋活性物质研究进展
抗菌、抗病毒海洋活性物质研究进展
班级：生物工程1311班姓名：张坤煌学号：201321042023
摘要：进入21 世纪以来，海洋生物已成为天然药物的重要来源之一，从各类海洋生物中可提取分离到具有各种药用活性的化合物，具有开发成新药的潜力。海洋多变复杂的环境导致了海洋生物的多样性。近年来,在对海洋生物的研究中发现了许多独特的生物活性物质。通过对这些生物活性物质的提取、药理研究，为新药的开发和各种疑难疾病的治愈提供了新的希望。本文就海洋生物活性物质的几种重要生物活性，如抗菌、抗病毒，分别进行概述，概括了海洋生物活性物质的研究方法以及存在的问题，同时对海洋生物活性物质主要种类、研究方法和具体应用进行了简要阐述，对前景进行了展望。
关键词：海洋生物、活性物质、抗菌、抗病毒。
Abstract: Since the 21st century marine organism has become one of
important source of natural medicines. Medicinal active compounds
extracted and separated from which have the potential of being new
medicines.The environment of sea is changeable and complex,which causes the diversity of marine microorganism.In recent years,many unique bio active materials were found in the researches of marine microorganism.The extraction and pharmacology of these bio active materials were studied,which provide new hope for the development to of new medicines and the cure of different diseases.Several kinds of important bio activity of active materials from marine microorganism were introduced,such as anti-tumor,antibacterial,enzyme and enzyme inhibitor activity.And the research methods and existing problems of active materials from marine microorganism were summarized. In this
paper,the main kinds,research method and concrete application of
marine organism were briefly expounded,and foreground of marine
organism in near future were prospected．
Key words: Marine organism；Active material；Anti-bacteria；Anti-virus
海洋是生命的发源地，约占地球表面积的71%，其中生物种类20多万种，其多样性远远超过陆地生物的多样性。由于海洋环境具有高盐度、高压、低营养、低温和无光照等条件，从而形成了海洋生物与陆地生物不同的生长方式和代谢系统。近年来，随着人们对海洋生物研究的不断深入，发现了多种多样的生物及许多具有新颖、特异化学结构的生物活性物质。海洋生物活性物质主要包括生物信息物质、生理活性物质、海洋生物毒素及生物功能材料等。目前，从海洋生物中已相继发现300余种新型化合物，结构新颖并具有多样性：有枯类、聚醚类、当醇类、皂昔类、生物碱、多糖、小分子肤、核酸及蛋白质等，并具有丰富的生理及药理活性，包括抗菌、抗病毒等多种功能。多年来，国内外一直致力于这方面的研究，试图从中开发结构明确，疗效肯定的新型生物活性物质，以用于攻克人类面临的重大疑难疾病，其中具有高生物活性和高选择性的海洋生物毒素备受重视，成为研究的热点。
国内外海洋生物活性物质研究现状
1.1 国外海洋生物活性物质研究现状
美国是最早研究海洋生物抗菌肽物质的国家之一。随着“回归自然”浪潮的出现，人们越来越关心环境生态与污染、化学致癌物等的关系。天然产物的化学分离与化学分析的长足进步，使现在能以从前根本不可实现的速度进行分子的提取与鉴定。
日本海洋生物技术研究院及海洋科学和技术中心每年用于海洋生物活性物质开发的经费为
1亿多美元。在海洋生物活性物质方面的研究发展很快，对海洋微生物、微藻类、海绵、芋螺、海参等多种海洋动植物和微生物等所产生的活性物质进行研究，其中以海绵和海藻类研究最多。欧盟制订了海洋科学和技术计划，重点资助项目中有“从海洋生物资源中寻找新药”，近年来，发现了450 多个具有不同生物活性的新海洋天然产物，其中31个化合物具有明显的抗肿瘤活性。每年用于海洋药物开发的经费也有1亿多美元。
1.2 我国海洋活性物质的研究概况
我国利用海洋生物资源入药治疗、健体强身的历史非常悠久。但现代海洋药物研究则始于20 世纪70 年代。1997 年我国启动海洋高技术计划，海洋药物的开发被列为重点，从而以沿海城市为中心，形成科研、生产、开发技工贸一体化的生产网络。据初步统计,我国近海已发现具有药用价值的海洋生物达700多种。
总的来看,虽然我国对海洋生物活性物质的研究投入了大量的人力物力,但是到目前,在海洋药物开发方面真正达到临床应用和产业化生产的却很少,能获得一类新药证书的更是寥寥无几。但在海洋保健品和功能食品的研究和开发方面,近年来国内外却取得了不少成绩。无论是海洋药物还是海洋保健品开发,最多的都是集中在抗癌和防治心脑血管病两个方面。
1.3 我国在该领域存在的主要问题与应采取措施
目前我国海洋生物活性物质的研究和开发与世界先进国家相比还有差距，主要表现在：（1）活性物质筛选等基础性工作薄弱。
1976 年以来，全世界从海洋生物中分离得到的新型化合物达3000多种，而我国进行海洋生物活性物质筛选的单位不多，分离得到单体且属新型化合物的很少，其原因是筛选需要大量的投入，而且短期内难以见到经济效益；
（2）活性物质的分离、纯化等技术与国外存在较大差距，设备落后、质量差、速度慢；（3）利用基因工程、细胞工程、酶工程、生化工程等生物技术手段进行海洋生物活性物质开发刚起步，大部分项目还处于研究的初期。
（4）产业化水平低。国内虽已开发出了一些海洋药品，但真正能称为海洋一类新药者很少，多属于中药类，而且大部分的长期疗效有待进一步观察；开发出的海洋保健食品，只有少数是功能因子已知的第三代保健食品；海洋化妆品、海洋生物分子材料的研究开发则更少。很多研究开发项目常常出现一窝峰而上的现象，很多是低水平重复。
为加快我国海洋生物活性物质研究和开发的速度，需增加经费支持，国家和地方政府应加大资金投入，相关企业从自身利益出发也应给予充分的重视，提前介入有关的研究与开发；全国应建立相应的海洋生物活性物质研究开发中心或基地，中心既要有较高水平的研究队伍，又要配备比较先进齐全的设备；要发挥高校、科研院所和生产企业三方面优势，共同努力，加快培养相关的研究技术人才，同时，要吸引更多从事本领域研究和开发的留学人员回国参与该领域工作；建立全国从事海洋生物活性物质研究开发的协调组织和全国海洋生物活性物质数据库。
抗菌、抗病毒海洋生物活性物质的种类与生理作用
2.1 具有抗菌作用的海洋生物活性物质
海洋中具有抗菌活性的物质主要存在于海绵、海藻、海洋纤毛虫、海洋细菌等生物中。已报道的抗菌活性物质的活性成分大多为生物碱、多糖类、脂类、蛋白质、萜类等化合物,如Matsunaga等从红海海绵( Theonella swinhoei)中分离得到2种新的具抗菌作用的血浆纤维多糖; Ellaiah P等从印度本地不同泥层中分离到罕见的放射菌类,并研究了所有分离株的抗菌活性和酶活性,结果表明有34 种分离物(占所有分离物的36. 95% )具备极好的抗菌活性; Iijima 等从印度海兔(Dolabella auricu laria )的皮肤及其粘液中分离到一种被命名为Dolabellanin B2 的抗菌肽,由33 个氨基酸残基组成,当这种肽的浓度达到2. 5～100 mg/mL时,即对致病微生物具有细胞毒作用, 同时对裂殖酵母( Schizosaccharomyce spombe) IFO 1628 和
热带假丝酵母( Candida tropicalis) TIMM 0313这2个菌株极为敏感。另据报道,从小鹅卵石中分离出一种海洋细菌X 153,其天然培养液对引起人类皮肤病的致病菌,以及包括鱼类致病弧菌在内的海洋细菌有很高的活性,在细菌细胞内和培养液中均发现有活性物质。通过离子交换层析等4个步骤得到纯化的抗菌蛋白,由SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳确定X 153蛋白分子质量为87 kDa,带负电荷,鱼类致病弧菌实验表明, X 153 细菌能降低双壳类幼虫的死亡率。Endo T等从海绵(Agelas sp. )中分离出8种新的二聚溴吡咯生物碱( nagelamides A -H ) 和一种单体生物碱( 9, 10 -dihydrokeramadine) , nagelamides A - H 对革兰氏阳性细菌(G+ )有抗菌活性。Pan等从双齿围沙蚕( Perinereis aibuhitensis Grube)匀浆液中分离到一种命名为Perinerin的新抗菌肽, Perinerin由51个氨基酸残基所组成,从结构上看具有高度的碱性和疏水性,对G+和革兰氏阴性细菌(G- )及真菌都有显著抗菌活性。蜡样芽孢杆菌QNO3323产生的YM - 266183 和YM - 266184,对包括耐药菌株在内的葡萄球菌和肠球菌有抗菌活性,但对G- 没有活性,质谱和核磁共振分析表明, YM - 266183和YM - 266184为包含噻唑、嘧啶及若干特殊氨基酸的环状含硫肽类物质。Aassila H等报道从海洋无脊椎动物中分离出来的一种生物碱对鱼类致病性鳗弧菌(V ibrioanguillarum ) 具有抗菌活性, 其M IC 为0. 017mm。我国在开发海洋抗菌活性物质方面也取得了一些进展,近年来已开发了系列头孢菌素、玉足海参素渗透剂等海洋抗菌药物。从海参中提取的海参皂苷,其抗真菌有效率达88. 5% ,是人类历史上从动物界找到的第一种抗真菌皂苷。此外,海洋放线菌HSL - 6能产生对金黄色葡萄球菌有强烈抑制作用的活性物质。另据报道,从海洋分离出的一种相对分子质量小于5000的抑菌肽活性物质C03,对金黄色葡萄球菌( 26001) 、甲型链球菌(32213) 、乙型链球菌( 32204) 、肺炎双球菌(31108)等多种传染性细菌表现出了较好的抑制作用,可望开发出一种抗菌海洋新药。抗病毒海洋生物活性物质主要存在于珊瑚、海鞘、海藻、海绵等海洋生物中。已报道的抗病毒海洋生物活性物质的活性成分主要为萜类、生物碱、甾醇类、核苷类等化合物。第一个抗病毒海洋药物阿糖胞苷(Ara - C, Cytarabine)于1955年被美国FDA 批准用于治疗人眼单纯疱疹病毒感染。当前,艾滋病在全球蔓延的趋势正在加剧,它是由人类免疫缺陷性病毒(H IV)引起的。对海洋天然产物抗H IV活性的筛选结果表明,这可能是一条寻找抗H IV 药物或先导化合物的重要途径。研究者们已先后在海绵、藻类等海洋生物中发现了数十种抗H IV活性物质,如从贪婪倔海绵(Dysidea avara) 中分离到的Avarol及其氧化产物Avarone具有抑制H IV逆转录酶活性的作用,且对病毒装配和释出也有阻断作用,当Avarol的浓度为5μg/mL时,对该逆转录酶的抑制率可达82% ,而对正常细胞无细胞毒活性,并有细胞保护作用。该药目前已应用于临床。此外,Patil 等从来源于加勒比海域的海绵中分离出一系列的呱呢啶类生物碱Batzelladine A - D,Batzelladine A和Batzelladine B 抗H IV的活性比Batzelladine C和Batzelladine D强,其作用机理是能有效阻止病毒糖蛋白GP 120 与宿主细胞的CD4 抗原分子选择性结合,从而阻止H IV进入宿主细胞,抑制H IV 的复制。Okutani等从海洋假单胞菌HA 318分离到的多糖,在低硫酸化状态下能100%抑制H IV对MT 4细胞的侵染, IC5 0 为 0. 69μg/L。另据报道,从水中分离出的一种相对分子质量小于5000的抑菌肽活性物质C03对流感病毒鼠肺适应株FM1表现出了较好的抗病毒作用,可望开发出一种抗病毒海洋新药。而在体外筛选模型中,海洋生物活性物质总草苔虫内酯在4 μg/mL 以上浓度时显示有一定的对抗严重急性呼吸综合征相关冠状病毒( SARS - CoV)和保护被感染细胞的作用。羊栖菜多糖是从全藻羊栖菜中提取得到的一种水溶性多糖,主要由褐藻胶和褐藻多糖硫酸酯组成。有研究报道,羊栖菜多糖及其分离产物对单纯疱疹病毒 1 型(HSV - 1)有明显的抗病毒作用,且样品的抗病毒作用随着纯度的提高而增强,对柯萨奇病毒CVB3 的抗病毒效果优于病毒唑,羊栖菜多糖样品对Vero细胞的毒性较小,半数致死浓度CC5 0 大于5000 mg/L。从海洋微藻( Cochlodinium polyk rikoides) 中分离到的硫酸多糖,体外能完全抑制包膜性病毒对宿主细胞的侵入,而对宿主细胞无毒害,而且不会引起抗凝血作用。
2.2 具有抗病毒作用的海洋生物活性物质
抗病毒海洋生物活性物质主要存在于海绵、珊瑚、海鞘、海藻等海洋生物中 ,其活性成分主要有萜类、核苷类、生物碱和其它含氮多糖杂环类化合物。虽然从海洋生物次生代谢产物中已筛选出一批抗病毒活性成分 ,但能进入临床或临床前研究的先导化合物仍为数不多。第一个抗病毒海洋药物为阿糖胞苷(Ara-C,Cytarabine) 于 1955 年被美国 FDA批准用于治疗人眼单纯疱疹病毒感染。从贪婪倔海绵 Dysidea avara 中分离到的 Avarol及其氧化产物 Avarone 具有抑制 HIV 逆转录酶活性且对病毒装配和释出也有阻断作用 ,Avarol 的浓度为 5g·mL 时对该逆转录酶的抑制率可达 82 %,而对正常细胞无细胞毒活性 ,并有细胞保护作用 ,该药目前已应用于临床。 Toximsol 系红海海绵 Toxiclona toxius中的化合物 ,已证明对多种病毒逆转录酶有抑制作用 ,它还影响 DNA 聚合酶的活性Kelletinin A 是从海洋腹足动物(Buccinulumcorneum)中分离的产物 ,对人 T 细胞白血病病毒Ⅰ型(HTLV - 1)有抑制作用 ,能抑制细胞DNA 和 RNA 的合成 ,降低病毒转录水平 ,但不影响蛋白合成。美国国立癌症研究所(NCI) 从一种蓝细菌 ( Nostoc ellipsosporum) 中分离得到一种 HIV - 灭活蛋白cyanovirin? N(CY- N) ,由 101 个氨基酸组成 ,已通过大肠杆菌基因工程表达成功。在极低浓度下 ,就能完全消除多种临床分离和实验的 HIV - 1 株的感染性 ,可望成为一种19新的抗艾滋病的有效制剂。CV - N 蛋白不但能抵抗人免疫缺陷病毒(HIV)的感染 ,还能抵抗另一种病毒埃博拉病毒 (Ebolavirus)的感染 ,能延长埃博拉病毒感染小鼠的寿命。对埃博拉病毒感染 ,目前尚无任何有效治疗方法 ,这一研究发现发表在 AntiviralResearch 杂志上 ,这项研究对了解埃博拉病毒感染的机制和治疗研究具有非常重要的意义。美国 Phytera 在对加勒比海柳珊瑚中发现的活性物质化学合成物 Cyclomarin A 作抗病毒临床前研究。对大量海洋动物的提取物进行抗细菌和抗病毒试验 ,结果表明鲍( Haliotis rufescens) 、巨蛎 ( Crassostrea virginica)及硬壳蛤( Mercenaria mercenaria)中的大分子化合物在体内、体外均显示出抗细菌和抗病毒活性。目前国内抗病毒海洋药物有珍宁注射液、海力特、益肝注射液等。近期从福氏海盘车、长棘星 ( Acanthaster planci) 和海燕(Asterina pectinifera)中分离出的皂苷能抑制流感病毒的繁殖。
到目前为止 ,已有 14 个化合物被 FDA正式批准为抗艾滋病病毒感染的治疗药物 ,但这 14 个化合物均为化学合成物质 ,对该病的治疗仍会产生强烈的毒副作用及耐药性 ,因此寻求理想药物 ,研制高效、低毒的抗艾滋病药物十分必要与迫切。天然产物常含有与已有 14 个化合物迥然不同的结构式 ,应是今后开发抗艾滋病新药的最佳来源与研发重点。硫酸多糖类药物抗病毒作用的研究始于60年代 ,它是有膜病毒强有力的抑制剂。1987年发现 ,多糖类药物具有抑制 HIV 增殖的作用 ,其作用机制与干扰病毒和细胞的吸附、阻止病毒进入细胞、抑制合胞体形成有关。我国在该领域取得了一定的进展。抗艾滋病海洋药物聚甘古酯是中国拥有知识产权的第一个抗艾滋病国家Ⅰ类新药 ,是一种活性独特结构新颖的酯类化合物 ,与国外同类药比较具有疗效显著、毒副作用少 ,成本低等特点 ,已按国家Ⅰ类新药获准进入Ⅱ期22临床研究。海藻硫酸多糖 SAE 能干扰HIV 病毒吸附和渗入细胞 ,当 SAE浓度为 23 - 1×10 U·mL 时 ,对病毒逆转录酶抑制率高达 92 %,对正常细胞无影响。最近发现药用红树植物红茄冬中的多糖成分具有很强的抗HIV 作用。
3. 海洋抗菌、抗病毒活性物质药物研究开发的技术方法
3.1 基于分子生物技术和基因工程技术的大规模筛选
目前，国际上主要是以分子水平的药物模型为基础的大规模筛选技术，即使用生命活动中具有重要作用的受体、酶、离子通道、核酸等生物分子作为大规模筛选的作用靶点，来进行活性物质的筛选; 借助基因工程技术，采用基因工程受体，如以癌基因和抑癌基因为作用靶点进行抗肿瘤药物筛选等。
3. 2 利用生物表达系统解决抗菌、抗病毒海洋活性物质的生产问题
海洋药物研究与开发的瓶颈是药源问题。目前，国际上对生物技术在海洋生物活性物质研究
和开发中应用研究得最多的是基因工程，即分离、克隆活性物质的基因，转入高效、廉价的表达系统进行生产，以获得大量高质量的产物，确保海洋生物资源的持续性与有效性。
此外，海洋生物发酵工程、生物反应器以及酶工程等均是解决海洋药物药源难题的有效途径。
3.3 抗菌、抗病毒海洋生物活性物质的分离、纯化及制备新方法
近年来，许多新技术应用于海洋生物活性物质的分离、纯化及制备过程中，如超临界流体萃取、双液相萃取、灌注层析、分子蒸馏、膜分离技术等，还有能提高化合物活性的分子修饰、组合技术，加速药物研制的计算机辅助药物设计技术等。
3.4 建立海洋生物资源中心及样品库
在政府的支持下，组织人力财力，联合海洋生物学家对海洋生物进行大规模采集，并建立起海洋生物资源样品库，是进行海洋药物研究的基础。
3.5 大力开展抗菌、抗病毒海洋生物活性物质的化学研究
这是被称为“以活性检测为引导的天然产物研究”，主要有如下3 种方式: ①组成引导型。可将海洋生物活性物质次生代谢物作为新药的结构模式，对其进行化学修饰，以寻找高效、低毒的新化合物。②化学结构引导型。按构效关系，对化合物的衍生物进行研制，开发一系列新的海洋生物药用活性物质。③活性引导型。突破了传统的研究框，完全是以利益为目的，即在研究之前先明确目标物质的功效、市场、竞争对手以及筛选成功的风险等。
3.6 高通量药物筛选技术
应用高通量药物筛选技术，对采集到的海洋生物提取物进行大规模、高效率、有秩序、多靶点的活性筛选。由于容易采集，在已发现的海洋天然化合物中，海藻、腔肠动物、棘皮动物和海绵这4 大类海洋生物占90%以上。虽然被囊动物和海洋微生物因不易采集而所占的比例不高，但由于这类生物的次生代谢物所具有的极强的生物活性，必将成为今后海洋药物研究的热点。
4.海洋抗菌、抗病毒活性物质研究的发展趋势
海洋抗菌、抗病毒活性物质的研究, 是一项高科技的课题, 其发展趋势已进入全新的阶段。海洋生物工程学的应用, 将成为海洋生理活性物质发展的新趋势。现代科技的日新月异, 已证明海洋抗菌、抗病毒生物活性物质的初始来源大部分甚至可能是全部来自低等海洋生物如藻类及其共生的菌类, 或用海洋微生物、海洋藻衍生物通过食物链进入其他海洋生物而形成特异的生理活性物质。因此,可以应用海洋生物技术采集海洋生物活性物质, 或应用生物培养、基因工程、重组, 转基因及克隆技术进行生物合成、生物培养、基因重组等技术取得大量的海洋生物活性物质, 这样, 目前在美国、日本等发达国家已形成和发展了“海洋生物工程学” , 进行对海洋生理活性物质的采集、培养、利用、开发等研究。我国中科院海洋研究所秦松等用海带及螺旋藻开展基因工程的研究。作者用生物技术手段构建营养品更为完善的海带新品种, 用转基因海带这一“超级生长”的植物反应器, 培养可供食用物质, 包括药物的大量生产的新途径。作者已成功克隆了钝顶螺旋藻别藻蓝蛋白基因, 实现了在大肠杆菌中大量表达, 产生显著抑制肿瘤和促进淋巴活性作用的融合别藻蓝蛋白。基因工程生产的融合别藻蓝蛋白, 具有显著的抑制瘤、延长生命的生理活性。许多科学家正在将生物技术实现向海带中的转移, 以期提高海带的总蛋白含量、改善氨基酸组成, 探索天然产物生产的新途径。生物技术类药物, 是以基因工程、细胞工程、发酵工程和酶学工程为主体的现代生物技术, 是年代新兴的高技术领域。现代生物技术的发展, 已使医药产业发生了革命性的变化,因此, 利用基因工程生产海洋药物, 将成为继生长因子之外的新的基因工程药物新的领域, 具有纯度高、产量高、成本低的优越性, 也是海洋资源型药物以外迅速发展的海洋生物技术领域, 具有广阔的应用前景。
5. 展望
随着海洋生物技术的发展，细胞工程、基因工程、发酵工程等技术手段的应用必将促进海洋生物活性物质的深入研究。目前，仅有少数发达国家开展了抗菌、抗病毒海洋生物活性物质的研究，获得了很好的结果，有些已表现出巨大的经济效益，显示了广阔的应用前景，这表明海洋生物活性物质是重要的海洋药物资源。今后，我国海洋生物活性物质研究与开发的重点应包括海洋微生物的分离、鉴定与保存、新型生物活性物质产生菌的筛选及其生物活性物质合成的机理研究、海洋微生物大量培养技术、海洋微生物活性物质纯化技术与剂型研究等。随着现代生物技术和其它学科技术的应用，相信抗菌、抗病毒海洋生物活性物质的研究与开发必将得到更多的重视和更大的发展。
参考文献：
[1]彭俊文、蒋铭敏,生物技术药物研究开发与产业化现状及前景[J].生物技术通讯,2004,15(2):20l～203
[2] 黄建设.龙丽娟. 海洋天然产物及其生理活性的研究进展J . 海洋通报,2001 ,20(4) :83.
[3]缪辉南.方旭东.焦炳华.海洋生物资源开发研究概况与展望J . 氨基酸和生物资源,2004 ,21(4) :12.
[4]吴梧桐.王友同.吴文俊.海洋活性物质研究若干进展J . 药物生物技术,2000 ,7(2) :179.
[5]王洛伟.海洋药物开发现状及展望J . 中华航海医学志, 1999,61 :59.
[6]司玫,展翔天. 海洋生物活性物质研究进展. 中国海洋药物, 2003, 96 (6) :46 - 50.
海洋生物碱研究进展
https://www.wendangku.net/doc/549871085.html,
海洋生物碱研究进展1
那广水1 2，叶亮2，奚涛，姚子伟1
，
1.国家海洋环境监测中心，辽宁大连（116023） 2. 中国药科大学生命科学与技术学院，江苏南京（210009）
E-mail：gsna@https://www.wendangku.net/doc/549871085.html,
摘 要：本文概述了2000年以来海洋生物碱在抗肿瘤、抗菌、抗病毒等方面的研究进展，着重 介绍了近几年国内外海洋生物尤其是海绵和微生物中新发现的海洋生物碱及其生物学功能。 关键词：海洋生物碱，抗肿瘤，抗菌，抗病毒 生物碱是一类生物体中一种含氮化合物，它不仅存在于植物中，而且也存在于动物、微生 物和海洋生物中，人们已经发现很多的有活性的生物碱且用于抗肿瘤、抗菌、抗病毒等方面。 在许多疾病的治疗中，生物碱类药物已经受到人们的普遍关注。近些年来，海洋药物研究日益 受到专家学者关注。海洋蕴藏着丰富的药用生物资源，海洋生物由于生活在高盐、高压、低 温、缺氧等极端环境中，长期进化过程中形成了一些结构独特而又有显著药理作用的次级代谢 产物，其在抗病毒、抗炎和抗肿瘤等方面作用显著。 海洋生物碱作为海洋生物的一种次级代谢产物，同样具有以上的生物学活性，它们有很多 可能成为抗肿瘤、抗病毒和抗菌的药物先导化合物，有良好的药用前景。
1. 抗肿瘤生物碱
抗肿瘤是海洋生物碱的一个主要研究方向，其主要来自海绵，其次是海鞘、海洋微生物 等。 Aoki S等人[1]研究一种海绵中的五环胍类生物碱 crambescidin 800对慢性骨髓瘤细胞K562的 影响，发现它在细胞周期S期发挥作用，0.15-1μmol?ml-1时增加了 K562细胞血红素的量，当治 疗24小时时有p21蛋白表达，(p21蛋白是p53蛋白诱导的WAF1基因表达产物，与肿瘤增殖细胞 核抗原结合，阻抑DNA多聚酶delta的功能，从而抑制DNA复制；p21蛋白也抑制细胞周期素/细 胞周期素依赖性激酶的底物磷酸化，阻止细胞周期从G1到S期，是一种促进细胞凋亡的蛋白)， 在48小时表达量增加，而对p27蛋白表达水平无明显影响（p27蛋白是一种细胞周期蛋白依赖性 激酶抑制蛋白，在哺乳动物有丝分裂G1期转化到S期中起着重要调节作用，在恶性肿瘤中都存 在p27的降低）。 从Kuchinoerabu-jima岛附近捕获的海绵（Neopetrosia sp）中，Oku N等人提取出来一种新 的四氢异喹啉生物碱Renieramycin J，在86nmol?ml-1对3Y1细胞作用6小时发现细胞核萎缩或消 失，同时明显抑制伪足生长，当处理12小时时细胞界限模糊，细胞开始死亡，这种现象在用放 线菌素D（RNA合成抑制剂）和放线菌酮（蛋白质合成抑制剂）处理此细胞系时也观察到。另 外，Renieramycin J对宫颈癌细胞和P338癌细胞也有细胞毒作用[2]。 Warabi K等人从日本Nagashima岛采集的海绵（Dictyodendrilla verongiformis）中分离出5种 新的生物碱dictyodendrins A-E（图1），它们在50μg?ml-1时完全抑制端粒酶活性，这时首次从 海洋生物中提取的具有抑制端粒酶活性的天然产物，因为90％的癌症病人都表现为端粒酶活性
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本课题得到国家极地科学战略研究基金（2006）的资助。 -1-
海洋碳循环研究进展简介
摘要：本文主要介绍了海洋碳循环及其在全球碳循环中的重要作用，概述了海洋碳循环的一般特征，并进一步介绍了南北极海区碳循环的一些概况。现阶段国内外关于海洋碳循环模式具有大量研究，据此，本文阐述了我国浅海贝藻养殖对海洋碳循环的贡献，最后对海洋碳循环进行了展望。 关键字：海洋、碳循环、贝藻养殖 引言 自工业革命以来，人类活动使得大气中CO2浓度一直在持续增加。可以预见在未来相当长的时间内，大气CO2浓度还会不断增加。IPCC在2001年发布了第三次评估报告。该报告指出，在过去的42万年中，大气CO2浓度从未超过目前的大气CO2浓度，在20世纪中大气CO2浓度的增加是前所未有的。估计到21世纪中叶，大气中CO2将比工业革命前增加1倍。大气CO2浓度的增加对全球变化的影响已引起了广泛的注意，该报告指出，工业革命以来的全球气温已增加了约0.6℃，这主要是由于大气中人为温室气体(如CO2、CH4、N2O、CFCs)浓度增加所致，其中CO2的作用居首位。初步预测，21世纪全球增暖将超过过去10 ka来自然的温度变化速率。为了准确评价和预报未来的气候变化，正确认识碳循环显得十分重要。 1、海洋碳循环简介 海洋在全球碳循环中起着极其重要的作用，海洋是地球上最大的碳库。海洋储存碳是大气的60倍，是陆地生物土壤层的20倍(IPCC, 2007)；大约50%人为排放的碳被海洋和陆地吸收(Prentice etal., 2001)。 1.1海洋碳循环 碳循环是碳在大气、海洋及包括植物和土壤的陆地生态系统3个主要贮存库之间的流动。海洋碳循环是碳在海洋中吸收、输送及释放的过程,主要包括CO2的海-气通量交换过程、环流过程、生物过程和化学过程。其碳的储存形式有3
海洋生物活性物质提取
螺旋藻多糖研究综述
螺旋藻多糖研究综述 摘要：螺旋藻多糖是从螺旋藻体、螺旋藻培养液中提取分离出来的一类具有促进细胞生长、提高免疫力、抗肿瘤、抗氧化、对核酸内切酶活性和DNA修复合成有增强作用等功能的重要天然生物活性物质，也是国内外海洋药物研究开发的热点。本文对螺旋藻多糖的药理作用进行了相关综述。 关键词：螺旋藻多糖；生物活性；抗癌 Abstract:Spirulina polysaccharide from Spirulina body, spirulina culture liquid extraction and separation out of a class of functions to promote cell growth, enhance immunity, anti-tumor, anti-oxidation, enhance the role of the endonuclease enzyme activity and DNA repair synthesisan important natural biologically active substances, domestic and international marine drug research and development of hot spots. In this paper, the pharmacological effects of Spirulina polysaccharide relevant reviews. Key words: Spirulina Platensis Polysaccharide；biological activity；Anti-tumor 1.前言 螺旋藻是一种生长于30亿年前的多细胞丝状蓝藻,地球上最早进行光合作用的植物之一,还保持许多古代原始藻类的一些特点。其结构简单,没有原核,个体成丝状,因缠绕成螺旋状而得名。螺旋藻属蓝藻颤藻科中的一个“属”,约38种,广泛分布于热带、亚热带和暖温带的海洋、湖泊、温泉,特别是盐碱湖泊,生长繁殖更为旺盛。螺旋藻属中的极大螺旋藻和钝顶螺旋藻最重要,目前已得到国内外深入的研究和广泛的应用开发。 螺旋藻中含有丰富的生理活性成分,如r-胡萝卜素、叶绿素、r-亚麻酸、维生素、微量元素、藻蓝蛋白,尤其是螺旋藻多糖都具有重要的医疗保健价值。因此, 螺旋藻及其多糖开始得到广泛应用,并开发出各种产品和技术。 目前认为螺旋藻及其提取物具有多种生物学作用: (1)提高机体免疫能力, 有抗癌防癌作用; (2)抗疲劳, 抗衰老作用; (3)抗辐射作用; (4)助长体内乳酸杆菌生长; (5)改善过量金属对人体的有害影响; (6)降血脂和胆固醇 (7)促进皮肤和外伤的愈合及抗菌作用。
碳汇渔业
碳汇渔业 唐启升：全球气候变暖对人类生存、社会发展产生不良影响，这已引起国际社会的关注。为了缓解全球气候变暖、减少二氧化碳等温室气体的排放，发展低碳经济已成为世界各国的共识。 “碳汇”要扩增“碳源”要降低 根据政府间气候变化专业委员会（1PCC）的解释， “碳汇”是指从大气中移走二氧化碳和CH4等导致温室效应的气体、气溶胶或它们初期形式的任何过程、活动和机制。而“碳源”就是指向大气释放二氧化碳和CH4等导致温室效应的气体、气溶胶或它们初期形式的仟何过程、活动和机制。也就是说，世界各国努力的目标是要扩增“碳汇”，降低“碳源”。 生物碳汇扩增技术可行成本低效益高 发展低碳经济的核心是降低大气中二氧化碳等温室气 体的含量，主要途径有两条：一是减少温室气体排放，主要依靠工业节能降耗、降低生物源排放及人们日常生活中的节能降耗来实现；二是固定并储存大气中的温室气体，既可以通过工业手段，也可以通过生物固碳来实现。就目前的科技水平来看，通过工业手段封存温室气体，成本高、难度大；
而通过生物碳汇扩增，不仅技术可行、成本低，而且可以产生多种效益。因此，生物碳汇扩增在发展低碳经济中具有特殊的作用和巨大的潜力，尤其对我们发展中国家来说意义特别重要。 海洋生物是生物碳或绿色碳捕获的主要完成者 研究证明，海洋是地球上最大的碳库，整个海洋含有的碳总量达到39万亿吨，占全球碳总量的93%，约为大气的53倍。人类活动每年排放的二氧化碳以碳计为55亿吨，其中海洋吸收了人类排放二氧化碳总量的20%～35%，大约为20亿吨，而陆地仅吸收7亿吨。 根据联合国《蓝碳》报告，地球上超过一半（55%）的生物碳或绿色碳捕获是由海洋生物完成的，这些海洋生物包括浮游生物、细菌、海藻、盐沼植物和红树林。海洋植物的碳捕获能量极为强大和高效，虽然它们的总量只有陆生植物的0.05%，但它们的碳储量（循环量）却与陆生植物相当。海洋植物的生长区域还不到全球海底面积的0.5%，却有超过一半或高达70%的碳被海洋植物捕集并转化为海洋沉积物，形成植物的蓝色碳捕集和移出通道。土壤捕获和储存的碳可保存几十年或几百年，而在海洋中的生物碳可以储存上千年。 中国水产：唐院士，通过您的介绍，我们了解了“碳汇”的含义，那什么是“碳汇渔业”？
海洋生物活性物质研究简述
海洋生物活性物质研究简述Brief description to active material of marine organism 学校：湛江师范学院 学院：生物科学与技术学院 专业：生物科学 学科专业名称：生物活性物质 论文题目：海洋生物活性物质研究简述 班级：11生本2班 学号：2011574212 姓名：黄丹颖 完成时间：2014年5月6日
海洋生物活性物质研究简述 摘要:海洋生物已成为天然药物的重要来源之一，从各类海洋生物中可提取分离到具有各种药用活性的化合物，具有开发成新药的潜力。该文对海洋生物活性物质主要种类、研究方法和具体应用进行了简要阐述，同时对海洋生物活性物质的研究方向及前景进行了展望。 关键词: 海洋生物; 活性物质; 抗菌; 抗肿瘤 Brief description to active material of marine organism Abstract: Marine organism has become one of important source of natural medicines.Medicinal active compounds extracted and separated from which have the potential of being new medicines．In this paper，the main kinds，research method and concrete application of marine organism were briefly expounded，and the research direction and foreground of marine organism in near future were prospected． Key words: Marine organism; active material; antibacterial; antitumor
海洋生物海兔的认识与研究进展
海洋生物海兔的认识与研究进展 XX 11生本3班******** 摘要：海兔(Aplysia) 又称海蛞蝓, 属软体动物门腹足纲( Gast ropoda) 后腮亚纲( Opisho -branchia ) 海兔科(Aplysiidae)动物, 广泛分布在热带及亚热带海域,随着对海兔的研究日益深入，人们发现海兔具有极大的药用与食用价值，现在海兔已经成为生物研究的一种模式生物,尤其是在神经节蛋白质组的研究上[1]，除此之外，国内外对于海兔提取物的抗癌作用及其获取光合作用基因的机制研究也有报道。本文介绍了海兔的形态特征、生活习性等特征，并对海兔的药用与食用价值及其研究现状进行综述。 关键词：海兔，神经，肿瘤，光合作用 海兔(Aplysia) 又称海蛞蝓, 属软体动物门腹足纲( Gast ropoda) 后腮亚纲( Opisho -branch ia ) 海兔科(Aplysiidae)动物, 广泛分布在热带及亚热带海域。海兔种类有3,000多种，遍及全球海域，其中还包括热带和南极洲海域。海兔虽在中国沿海尤其东南沿海有分布，生活于热带海域，五彩斑斓的外貌具有很高的观赏性，但在中国乃至全世界都尚待开发。 1、形态特征 海兔个体较小，一般体长仅10厘米，体重130克左右。体呈卵圆形，运动时身体可变形。海兔头上有两对突出如兔耳的触角，前面一对稍短，专管触觉；后一对稍长，专管嗅觉。体表光滑，或有许多突起。其体外石灰质的外壳，退化成一层薄而透明、无螺旋的角质壳，埋在背部外套膜下，薄薄的壳皮一般呈白色，有珍珠光泽。其足相当宽，足叶两侧发达，足的后侧向背部延伸。海兔雌雄同体雌雄两个生殖孔间有卵精沟相连。 2、生活习性 2.1分布 海兔喜欢在海水清澈、水流畅通、海藻丛生的环境中生活，以底栖矽藻和沉积在海滩上的有机质、绿藻和底栖桡足类等为食广泛分布在热带及亚热带海域,它在我国福建、广东、山东等省的海域均有分布. 厦门最常见的海兔品种是蓝斑背肛海兔(N otarchus leachii cirrosusS ti mp son, NLCS)。[2] 2.2自我保护与防御
海洋生物活性物质和其研究进展
海洋生物活性物质及其研究进展 [摘要]广阔的海洋蕴含着丰富的生物资源，特别是高活性的生物活性物质如高不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、维生素等，对人类健康和长寿有着重要的作用，它们在未来的医药、食品、保健、畜禽及水产养殖等各个方面必将占据显著地位[1、2]。鉴于此，本文就主要海洋生物活性物质的分类及特性、当前的研究现状及进展进行了综述，并展望了该领域的发展前景。 [关键词]海洋生物活性物质高不饱和脂肪酸 EPA DHA 类胡萝卜素维生素 引言地球约有71％的表面是水，而海水总体积占地球总水量97％的海洋，生物资源丰富、种类繁多。据统计，大约有着4O多万种动、植物和上亿种微生物生存在其中。如此众多的海洋资源是我们开发医药、食品、化工产品的巨大宝库。海洋中的生物为了生存繁衍，在竞争中取胜并使自己适应海洋的独特环境，如高压、低营养、低温(特别是深海)、无光照、以及局部的高温、高盐等所谓生命极限环境，在漫长的进化中各自形成了特殊的结掏和奇妙的生理功能．为人类提供了众多结构新颖、功能独特和生理活性很强的活性物质，包括萜类、甾醇类、生物碱、甙类、多糖、肽类、核酸、蛋白质、酶等，这些生物活性物质的主要药理作用包括抗细菌、抗病毒、抗肿瘤、防治心血管疾病、延缓衰老及免疫调节等作用[1、2]。 所谓生物活性物质，是指来自生物体内的对生命现象具有影响的微量或少量物质。海洋生物活性物质，则是指海洋生物体内所含有的对生命现象具有影响的微量或少量物质、主要包括海洋药用物质、生物信息物质、海洋生物毒素产生物功能材料等海洋生物体内的天然产物[3]。 随着环境污染的加剧和人类寿命的延长，心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病、老年性痴呆症等疾病日益严重地威胁着人类健康，艾滋病、玛尔堡病毒病、伊博拉出血热等新的疾病又不断出现，仅病毒病世界上平均每年就新增2－3种。人类迫切需要寻找新的、特效的药物来治疗这些疾病。人们纷纷将目光投向海洋。此外，人们还希望利用海洋生物活性物质开发出增进健康、预防疾病的营养食品、保健食品，有些海洋生物活性物质还可用于化妆品中，有的可制成特殊的生物功能材料，使得海洋生物活性物质成了研究热点[3、4]。
海洋生物制药的研究现状及展望
海洋药物研究发展现状及展望 摘要：现代生物技术在制药产业中发挥了重要作用，海洋生物技术的出现和发展推动了海洋生物药物的研究，是今后生物技术药物的发展方向。综述了生物技术在海洋药物开发中的应用，并展望了新世纪海洋生物制药的前景。 关键词：海洋生物药物生物技术基因工程研究展望 海洋生物是巨大的生物资源库，由于海洋环境的特殊性和科学技术手段的限制，以往人们对海洋生物的研究和开发受到严重的限制。现代生物技术的迅速发展为研究和开发海洋生物搭建的平台，提供了锐利的武器。海洋生物技术是将现代生物技术的各种技术手段，基因工程技术、细胞工程技术、微生物技术、酶工程技术、生化分离技术等应用于海洋生物领域形成的现代生物技术的重要分支[1]。 海洋药物研究经历近半个世纪的探索和发展，已经获得了许多宝贵的经验积累和丰富的研究资料，特别是近年来生物技术的迅猛发展，为海洋药物开发提供了新的研究方法、研究思路和发展方向。现代的化学研究方法与多种生物技术越来越紧密地结合，已成为当今海洋药物研究发展的主流，并且是今后数十年海洋药物研究的主要趋势。随着海洋开发步伐的加快和现代生物技术的广泛应用，从海洋生物中发现活性天然产物，并将其开发成新型药物得到了研究人员的普遍重视[2]。 （一）海洋生物活性成分的研究 1、海洋生物药物 21世纪人类社会面临着“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战，一直以来作为药物主要来源的陆地生物正面临着被开发殆尽的危险。向海洋进军，开发海洋药物迫在眉睫。海洋作为一个特殊的生态系统，在某种意义上，本身就是一个复杂的培养体系。海洋生物处于高盐、高压、低温和无光照的环境中，相互间的生态作用多是通过物种间化学作用物质如信息素(pheromones)、种间激素(kairomones)、拒食剂(feeding deterrents)等来实现，远比陆生生物复杂和广泛，这导致海洋生物，特别是深海生物体内含有与陆地生物无法比拟的化学结构奇特、新颖并具有高活性、高药效的先导化合物，为新药研发提供了大量模式结构和药物前体[3]。 2、海洋天然活性成分的发现
海洋生物碳汇研究进展
海洋生物碳汇研究进展 【摘要】海洋是地球上最大的碳库。整个海洋中蓄积的碳总量达到39×1012 t,占全球碳总量的93%,约为大气的53倍。这些碳或重新进入生物地球化学循环,或被长期储存起来;而其中一部分被永久地储存在海底。根据联合国《蓝碳》报告,地球上超过一半(55%)的生物碳或是绿色碳捕获是由海洋生物完成的,这些海洋生物包括浮游生物、细菌、海藻、盐沼植物和红树林。 【关键词】碳循环过程；浮游植物；固碳；渔业捕捞与海水养殖碳汇；中国近海 碳汇是指从大气中清除温室气体、气溶胶或温室气体前体的任何过程、活动或机制［2］。碳汇其中一条重要的途径是通过生物碳的产生和传递过程实现的，称其为生物碳汇。生物体所产生和持有的碳称为生物碳( Biogenic carbon) ，其主体是颗粒有机碳( POC，Particulate organic carbon) 和溶解有机碳( DOC，Dissolvedorganic carbon) ，这两类碳的来源基本上都是通过初级生产过程实现的。一般认为生物碳是最终可以分解并重新变成CO2的，只不过时间尺度不同，有些过程很快，如光合作用中的光呼吸过程，通常发生在几个毫秒内，而有些生物则通过沉积变成煤和石油，重新燃烧变成CO2，这个过程则要经过几百万年。由于没有定义碳汇的具体时间尺度，因此广义的来说，生物有机碳形成就是生物碳汇。但是通常意义上，人们还是认为将生物碳移入并保留在碳库的一段对人类有意义的时间，才是真正的碳汇。文章对主要的碳源和碳汇以及海洋固碳机制研究进展进行了综述，并探讨了南海碳汇渔业发展的重点研究方向。 POC 一般保留在活的生物体或死亡的生物体和碎屑中，他们最终沉积在海底或地层中，这是狭义的碳汇过程。海洋底部是地球最主要的生物碳汇区，浮游植物光合作用产生POC，再通过各种食物网过程，最终死亡的生物体或有机碎屑会通过重力作用沉降，一般称为生物泵过程。这其中主要有几条途径: ①浮游植物死亡沉降，大细胞的、群体的和链状的浮游植物死亡后快速沉降至海底; ②浮游植物通过浮游动物的摄食后，变成浮游动物粪便颗粒，快速沉降至海底; ③浮游植物产生的DOC，通过物理、化学和生物作用形成似胶体的胞外 多糖( EPS，extracellular polysaccharide) 最终吸附聚集各种有机或无机颗粒物碎屑形成大的有机颗粒物———海雪沉降至海底; ④浮游植物通过层级的捕食关系———食物链的打包最终变为大的海洋生物体，最终死亡后沉降至海底。 随着2010年哥本哈根气候会议的召开，碳的减排又一次成为世界各国关注的热点。中国政府也提出到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％的目标，而要实现这一目标不外乎两种手段：一是减少工业CO2排放量，二是增加自然界对人为产生的CO2的吸收。海水中的碳约为大气中碳的50倍，陆生植物碳库和大气碳库容量基本相当。虽然海洋初级生产者的含碳量不到陆生植物的1／200，但它们的固碳量基本相当，即陆生植物的净初级生产力约63~10 t(C)／a，海洋初级生产力为(37N45)~10 t(C)／a。可 见，海洋碳库在碳的全球生物地球化学循环中起着重要作用。 国际地圈生物圈计划(IGBP)的核心计划之一“全球海洋通量联合研究”(JGOFS)~过十余年的研究，认为海洋每年大约可从大气吸收人类排放CO2的1／3，近20x10 t碳。事实上这一结论是对大洋碳通量研究的结果，没有考虑陆架边缘海对海洋碳循环的贡献。近海生态系统与深海大洋相比，仅占全球海洋面积的7％～8％，其海水中储藏的碳只有3．1×10，不
抗菌抗病毒海洋活性物质研究进展
抗菌、抗病毒海洋活性物质研究进展 班级：生物工程1311班姓名：张坤煌学号：201321042023 摘要：进入21 世纪以来，海洋生物已成为天然药物的重要来源之一，从各类海洋生物中可提取分离到具有各种药用活性的化合物，具有开发成新药的潜力。海洋多变复杂的环境导致了海洋生物的多样性。近年来,在对海洋生物的研究中发现了许多独特的生物活性物质。通过对这些生物活性物质的提取、药理研究，为新药的开发和各种疑难疾病的治愈提供了新的希望。本文就海洋生物活性物质的几种重要生物活性，如抗菌、抗病毒，分别进行概述，概括了海洋生物活性物质的研究方法以及存在的问题，同时对海洋生物活性物质主要种类、研究方法和具体应用进行了简要阐述，对前景进行了展望。 关键词：海洋生物、活性物质、抗菌、抗病毒。 Abstract: Since the 21st century marine organism has become one of important source of natural medicines. Medicinal active compounds extracted and separated from which have the potential of being new medicines.The environment of sea is changeable and complex,which causes the diversity of marine microorganism.In recent years,many unique bio active materials were found in the researches of marine microorganism.The extraction and pharmacology of these bio active materials were studied,which provide new hope for the development to of new medicines and the cure of different diseases.Several kinds of important bio activity of active materials from marine microorganism were introduced,such as anti-tumor,antibacterial,enzyme and enzyme inhibitor activity.And the research methods and existing problems of active materials from marine microorganism were summarized. In this paper,the main kinds,research method and concrete application of marine organism were briefly expounded,and foreground of marine organism in near future were prospected． Key words: Marine organism；Active material；Anti-bacteria；Anti-virus 海洋是生命的发源地，约占地球表面积的71%，其中生物种类20多万种，其多样性远远超过陆地生物的多样性。由于海洋环境具有高盐度、高压、低营养、低温和无光照等条件，从而形成了海洋生物与陆地生物不同的生长方式和代谢系统。近年来，随着人们对海洋生物研究的不断深入，发现了多种多样的生物及许多具有新颖、特异化学结构的生物活性物质。海洋生物活性物质主要包括生物信息物质、生理活性物质、海洋生物毒素及生物功能材料等。目前，从海洋生物中已相继发现300余种新型化合物，结构新颖并具有多样性：有枯类、聚醚类、当醇类、皂昔类、生物碱、多糖、小分子肤、核酸及蛋白质等，并具有丰富的生理及药理活性，包括抗菌、抗病毒等多种功能。多年来，国内外一直致力于这方面的研究，试图从中开发结构明确，疗效肯定的新型生物活性物质，以用于攻克人类面临的重大疑难疾病，其中具有高生物活性和高选择性的海洋生物毒素备受重视，成为研究的热点。 国内外海洋生物活性物质研究现状 1.1 国外海洋生物活性物质研究现状 美国是最早研究海洋生物抗菌肽物质的国家之一。随着“回归自然”浪潮的出现，人们越来越关心环境生态与污染、化学致癌物等的关系。天然产物的化学分离与化学分析的长足进步，使现在能以从前根本不可实现的速度进行分子的提取与鉴定。 日本海洋生物技术研究院及海洋科学和技术中心每年用于海洋生物活性物质开发的经费为
我国海洋药物研究存在的问题
?有关专家认为，尽管中国海洋生命活性物质和海洋药物的研究开发已经取得了令人鼓舞的成绩，但是仍存在许多问题，诸如：一、发现的药用海洋生物品种十分有限。大部分来自沿海或近海，与中国庞大的海洋资源总量相比很不相称，特别是微生物、浮游生物的开发偏少；一类海洋新药十分罕见，这与中国新药开发的总体水平一致，创新有待加强；仅仅在剂型上的改进已远远不能满足今后的自身发展与国际竞争需要。 ?二、要注意我国海洋知识产权的保护。我国已加人世界贸易组织, 强化“海洋知识产权意识”尤为必要。这一意识有两方面的涵义：1、由于全球气候的变化和环境污染的日益加重, 许多海洋生物在人类还未来得及跟它们见面、起名或编号之前就悄悄地灭绝了。人类目前能做的就是加紧这方面的科学研究, 对海洋生物进行较广泛的生物学和化学研究, 尽快获取其对人类有某些意义如药用价值的内在信息, 并使其早日为人类的生存和发展服务。 ?2、欧美和日本等发达国家在海洋天然产物研究方面极为活跃例如, 能基本反映天然产物研究动态的国际学术刊物《Journal of nature products》近年刊登的海洋天然产物的研究论文成倍地增加。而且有的抢先对我国海域内海洋生物中的宝贵物质提出专利申请而受到国外知识产权的保护。我国是海洋大国, 国家在这方面已经给予了高度的重视,但从总体上讲, 我国对海洋生物资源的研究与利用仍显落后, 以上情况的出现无疑对人口最多、药品食品需求量最大的中国来说是极为不利的。 3、是海洋生物医药的知识产权保护严重滞后。创新是医药产业发展的关键，目前我国海洋生物医药企业的创新成果还没有得到完善的知识产权保护。由于缺乏有关保护意识，一些学者急于在国外发表有关科研学术论文，导致关键性技术泄露，使我国的海洋生物医药生产处于被动地位，丧失主导权。 ?由于我国国力有限,对新药研发资金投入不足,国内大部分生物医药都是模仿而来,这将潜伏着巨大的危机. 据统计,我国药品(化学药品) 生产97 %以上是仿制品.足见我国创制一类新药的能力太弱. 仿制保护期内的专利药品不能出口,只能内销.加入WTO 后,欧美国家来我国申请专利越来越多,因此我们必须承认其国家专利,而目前大量仿制的药物可能会引发大量的诉讼. 国外大型制药企业早已虎视眈眈,瞄准国内最大的企业下手,如果败诉,则损失惨重. 有的药业投资仿制外国新药,产品还没上市就被列为起诉的“黑名单”,一些产品可能会遇到产权纠纷的问题.??三、开展海洋药物或活性天然产物来源研究,改变海洋药物开发利用过度对天然资源的依赖, 以保证海洋药物开发利用的可持续发展, 避免一旦海洋开发利用对象由于过度采集导致资源枯褐所造成的毁灭性后果。为此, 必要加强以下几方面研究： ?①海洋农牧化研究。对于只能从海洋生物资源中提取的海洋药物, 若该海洋生物不能大规模批量重复采集, 则要研究其规模养殖的技术, 尽快使其农牧化, 从而保证原料的来源。②“替代来源”的研究。新分布研究有些海洋活性物质可能在近缘生物中也有分布, 且含量较高。开展这方面的研究有望拓宽海洋药物的来源。新生物技术途径研究有些海洋药物如蛋白质、多肤可以考虑用基因工程的方法解决其来源问题。结构较为复杂的其他类型海洋活性物质的来源也可采用其他现代生物技术如组织培养和细胞工程来解决。少数生物学研究较为深人的海洋生物还可通过转基因技术扩大其生物材料来源、提高活性物质的生物合成量。③可合成性研究。结构简单的普鲁卡因原来是从结构复杂的古柯碱优化而来的。许多海洋药物结构较为复杂, 若天然资源和生物技术无法保证其可持续性, 则可考虑在保证和提高生物
海洋微生物药物研究进展
升高势必会制约原油的深度加工，因此原油脱 钙已成为不可忽视的重要问题。目前最简便的 脱钙方法就是向原油中加入脱钙剂，而现阶段 的脱钙剂存在着诸多的不足，研制新型、高效、廉价的脱钙剂将成为原油脱钙技术的主要研究方向。 参考文献： ［1］刘灿刚,樊毅敏,徐振洪，等.原油脱钙技术的进展[J].石油与天 然气化工,2000,29(2):72-74. ［2］Vreugdenhil W,Ma Mao.Calcium Contamination in FCC Catalyst [J].Catalysts Courier,1999,37(10):3-5. ［3］张青,张文星,汪燮卿.原油脱钙技术现状与展望[J].石油化工 动态,1999,7(3):42-44. ［4］朱玉霞,汪燮卿.原料油中的钙分布在催化裂化过程中的变化 [J].石油学报（石油加工）,1999,15(1):37-41. ［5］石伟健.原油脱钙剂脱钙规律研究[D].华东理工大学硕士学位 论文,2003.［6］赵玉军,殷保华.原油脱钙工艺技术的研究现状与展望[J].山东 化工,2007,36(5):25-28. ［7］罗来龙,于曙艳,马忠庭,等.原油萃取脱钙技术的研究及工业 应用[J].炼油技术与工程,2004,34(10):49-51.［8］徐振洪,谭丽,于丽,等.原油脱钙剂工业试验[J].炼油技术与工 程,2004,34(10):46-48.［9］李永存.原油及重油脱钙[J].石油炼制,1990,(8):32-36. ［10］吴江英.炼油工业中的脱钙技术[J].世界石油工业,1999,6(7): 50-53. ［11］于娟,周华,郭淑莲.微生物脱除高钙原油中钙的研究[J].新疆 石油天然气,2007,3(2):49-51. ［12］徐岳峰,张佩甫.原油中金属杂志的脱除[J].炼油设计,1994,24 (5):27-31. ［13］王中亭.用有机磷酸及其盐类从油料中脱除金属[P].中国专利, CN1120575.1996. ［14］吴江英,翁惠新.炼油工业中的脱钙剂[J].炼油设计,2000,30 (3):57-61. 海洋是地球上物质资源最丰富的区域。在陆栖 微生物抗生素、 酶抑制剂等生物活性物质上已被大量开发和应用的今天，寻找新种属或特殊性状的微生物及其代谢产生新型药物的难度越来越大。 不同于陆地微生物的海洋微生物，由于其生存 环境的艰难苛刻(高盐、高压、缺氧等)，为求生存及竟争生存空间，很多海洋微生物在长期的进化过程 第26卷第4期2012年7月天津化工Tianjin Chemical Industry Vol.26No.4Jul.2012 海洋微生物药物研究进展 王 霞 (青岛科技大学化工学院，山东青岛266042) 摘要： 介绍了海洋微生物活性物质的特点、分类和研究进展，简单阐述了海洋微生物药物活性物质研究的方法，并展望了海洋微生物药物及其资源的发展前景。关键词： 海洋微生物；海洋微生物药物；研究进展doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2012.04.002 中图分类号：Q939.93 文章编号：1008-1267（2012）04-0004-03 文献标志码：A 收稿日期：2012-03-16 作者简介：王霞（1984-），女，硕士研究生，主要研究生物技术方向。 Research advance of marine microorganism drugs WANG Xia （Chemical Engineering Institute,Qingdao University of Science &Technology,Qingdao Shandong 266042,China ） Abstract:The characteristics 、classification and research developments of active substances in marine microorganism were introduced ，and its research methods was reviewed.At the same time ，the development prospect of active substances in marine microorganism was forecasted in the paper.Key words:marine microorganism ；marine microorganism drugs ；research advance !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
海洋生物多样性研究进展
在全球变暖和人类干扰活动的共同作用下，海洋生态系统呈现出生物多样性丧失，食物网变化，渔业资源衰竭等危机，不但降低了海洋自我调节能力，而且降低了为人类社会提供服务的潜力。中国是世界上生物多样性最丰富但同时受威胁程度也最严重的国家之一[1]。我国学者虽然已开展大量研究工作，但与国际水平尚有差距，还需加强生物多样性的基础研究，从多个方面认识生物多样性的变化过程及发生机理，以此提出更有效的保护措施。 1概念 1992年《生物多样性公约》将生物多样性解释为：所有来源的形形色色的生物体，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体[2]。 生物多样性通常可以划分为三个层面：生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性。生态系统多样性即生物圈内的生境、生物群落和生态系统之间的多样化以及生态系统内部的生境差异、生态过程演变的多样性[3]。物种多样性即一个区域内物种多样化的状况，一般从分类学、系统学以及生物地理学等角度进行分析[3]。遗传多样性即种内基因变化情况，包括种群间和种群内的遗传变异[4]。近年来， 景观多样性渐渐受到社会的重视，成为又一个层面的生物多样性。 2国际生物多样性主要研究计划 2.1生物多样性公约（CBD） 1992年6月产生了《保护生物多样性公约》，1993年12月29日该公约正式成为具有法律约束效力的国际法，为世界环境保护领域中生物保护和国际合作等方面的工作提供了法律依据和政策指导。 CBD认为生物多样性指标是概括环境问题、表明生物多样性状态和趋势的重要工具，利用该指标可以评价国家生物多样性保护与可持续利用的状况，指导保护行动和政府决策。历次缔约国大会（Conference of the Parties，COP）也把生物多样性评价作为重要议题，形成了一系列的决议和3次《全球生物多样性展望（Global Biodiversity Outlook，GBO）》评价报告。 2.2国际生物多样性计划（DIVERSITAS） DIVERSITAS成立于1991年，是研究国际环境变化的四大计划之一。自成立以来，DIVERSITAS的研究内容经过了多次修改：最初是生物多样性的起源、保护和丧失；生物多样性的编目和分类；对生态系统功能的影响。1996年增加了：生物多样性监测、 海洋生物多样性研究进展 于雯雯1,2，张虎1，张建明3，彭建新3，贲成恺1，袁健美1 （1.江苏省海洋水产研究所，江苏南通226007；2.南京大学地理与海洋科学学院，江苏南京210023； 3.江苏省海洋渔业指挥部，江苏南通226000） 摘要：近年来由于自然和人为因素的干扰，生物多样性丧失与生态系统退化正在与日俱增，保护生物多样性刻不容缓。该文从生物多样性的概念、国际主要研究计划、我国开展的相关工作、生物多样性评价指标和评价方法等方面概述了海洋生物多样性的研究进展，对存在的问题进行了分析，并展望了今后的研究方向。 关键词：海洋生物多样性；价值评估；研究进展 中图分类号：S913文献标志码：A文章编号：1004-2091(2018)10-0004-05 资助项目：江苏省自然科学基金青年基金（BK20170438）；国家自然科学基金项目（41471431）；江苏省海洋科技创新项目（HY2017-6）；“近海渔业生态环境渔业资源监测”，苏农财[2017]66号 作者简介：于雯雯（1983—），女，副研究员，硕士，主要从事海洋生态与渔业资源保护与研究工作.E-mail：jshyyww@https://www.wendangku.net/doc/549871085.html, 通信作者：张虎（1980—），男，副研究员.E-mail：ahu80@https://www.wendangku.net/doc/549871085.html,
海洋生物活性物质
第三节 水产食品原料中的生物活性物质海洋生物有环境的特异性，决定了其特殊的结构和奇妙的生理功能，体内能够生成多种多样的化合物。这些化合具有的多种生理性功能或药效作用。如牛磺酸、EPA、DHA等。能或药效作用如牛磺酸EPA DHA等
水产活性物质?多肽类如降血压肽 ?氨基酸类如牛磺酸 ?多烯脂肪酸类如DHA、EPA ?活性多糖如海藻多糖，甲壳胺 ?蛋白脂类如降钙素、SOD ?糖蛋白如扇贝糖蛋白 ?萜类如海兔素 ?天然色素如胡萝卜素 ?皂甙类如海星皂甙、海参皂甙 ?生物碱类如甘氨酸甜菜碱 ?多酚类如褐藻多酚 ?微量元素类如有机硒、有机碘
一、活性肽 、活性肽 活性肽:由数个Aa结合成为低肽，低肽具有比Aa 更好的消化吸收功能，其营养和生理效果更为优 越。如促钙吸收肽、降血压肽、降血脂肽、免疫越如促钙吸收肽降血压肽降血脂肽免疫 调节肽等. 功能肽的制备涉及到酶的选择性、活力、酶解终 点酶解液中肽类的确认混合物的近代分离技点、酶解液中肽类的确认、混合物的近代分离技术，最终是其功能性评价，因此，活性肽的研究开发周期长、投入大。
降血压肽： 鱼贝类中被证实具有降血压功能的活性肽有：来自沙丁鱼的C8肽、C11肽。 来自沙鱼的肽肽 从南极磷虾脱脂蛋白中分离得到的C3肽。 金枪鱼中得到C8肽。 从大马哈鱼头部提取降血压的保健药品与食品。
天然存在活性肽 天然存在于鱼贝类组织中的肽类只有: 天然存在于鱼贝类组织中的肽类只有 肽的谷胱甘肽; ?三肽的谷胱甘肽; ?鹅肌肽; ?鲸肌肽等。 谷胱甘肽是一种特殊的Aa衍生物又是含有疏?谷胱甘肽是一种特殊的Aa衍生物，又是含有疏基的三肽
海洋微生物活性产物及研究方法_倪志华
海洋微生物活性产物及研究方法 倪志华 1,2 ,张玉明1,刘龙1 ,马 玻3 (1.河北大学生命科学学院,河北保定071002;2.河北省生物工程技术中心,河北保定071002;3.河北大学医学部基础医学教研室,河北保定071000) 摘要 海洋多变复杂的环境导致了海洋微生物的多样性。近年来,在对海洋微生物的研究中发现了许多独特的生物活性物质。通过对这些生物活性物质的提取、药理研究,为新药的开发和各种疑难疾病的治愈提供了新的希望。就海洋微生物活性物质的几种重要生物活性,如抗肿瘤、抗菌、酶及酶抑制剂活性分别进行概述,同时概括了海洋微生物活性物质的研究方法以及存在的问题。关键词 海洋微生物;活性物质;代谢产物;筛选方法中图分类号 Q93 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)07-02839-03Bioactiv e P ro ducts and R esearch Methods o f Marine Microorg anis m N I Zhi -hua et al (College of Life Sciences ,Hebei University ,B aodin g ,Hebei 071002) A bstract The en viron ment of sea is chan geable and complex ,which causes the diversity of marine microorgan is m .In recent years ,many un iq ue bioactive m aterials were found in the researches of marine m icroorganis m .The extraction an d ph armacology of these bioactive m aterials were studied ,whic h provid e ne w hop e for the d evelop ment of new medicines and the cure of d ifferent diseas es .S everal kin ds of im portant b ioactivity of active materials from marine mi -croorganism were introduced ,such as an ti -tu mor ,antibacterial ,enzyme an d enz ym e inhibitor activit y .And the research methods an d existing problems of ac -tive materials from m arine microorganism were su mm arized .Key w ords Marine microorganism ; B ioactive m aterials ;Metab olite ;Method of screening 作者简介 倪志华(1979-),女,河北唐山人,讲师,从事生物化学与 分子生物学研究。 收稿日期 2008-12-10 海洋是生命的起源地,不仅占地球表面积的71%,而且包含着地球80%的生物资源。海洋环境的多样性和特殊性共同造就了海洋生物种类的多样性和特殊性,其中,海洋微生物种类就多达100万种以上,而目前所研究和鉴定过的海洋微生物还占不到总量的5% [1] ,已发现的活性物质只占总 数的1%[2] 。经过大量研究得出,从海洋微生物中发现的生 物活性物质包括胺及酰胺类、吲哚生物碱类、乙酰配基类、环肽类及聚丙酸酯类,其生物活性包括抗菌、抗肿瘤、抗微生物、抗病毒、酶及酶的抑制活性等[3] 。海洋微生物作为活性物质的新来源,正日益被海洋研究工作者、化学研究工作者以及生物医药工作者所重视。1 海洋微生物代谢产生的重要生物活性 1.1 抗肿瘤活性 海洋微生物的代谢产物有多种活性,其中以抗肿瘤活性最为重要。近年来,科研人员对来自海洋细菌、海洋真菌、海洋放线菌的抗肿瘤活性物质作了较多研究。从海洋微生物中筛选的抗肿瘤活性物质的种类包括含氮类、内酯类、酮类、醌类、多糖类[4];按其来源又可分为海洋细菌的抗肿瘤活性物质、海洋放线菌的抗肿瘤活性物质及海洋真菌的抗肿瘤活性物质。 1.1.1 海洋细菌的抗肿瘤活性物质。海洋中常见的细菌主要属于以下几个系统类群:变形细菌(Prote obacte ria )类群、革兰氏阳性细菌类群、噬纤维菌属-黄杆菌(C ytophaga -Flav obacte rium )类群、浮霉状菌(Plancto my ce tale s )/衣原体类群、疣微菌(Ve r ruc o mic ro biales )类群等。海洋细菌是海洋微生物抗肿瘤活性物质的一个重要来源,主要集中在假单胞菌属、弧菌属(Vibrio )、微球菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属(En -te rubac re rium )、交替单孢菌属(Alte romonas )、链霉菌属、钦氏菌属、黄杆菌属和小单孢菌属(M ic r omonos pora )。 1966年,Burkholder 第1次从海洋细菌———假单胞菌中分离得到具抗癌作用的硝吡咯菌素(Pyrolintrin )。此后对海 洋细菌的研究一直较少,直到20世纪末,人们才对海洋细菌的筛选、培养及代谢产物的研究重视起来,以期从中得到新的特效抗癌药物。日本冈见分离到一株黄杆菌属的海洋细菌代谢产生杂多糖Mar inac ta n ,能够增强免疫功能和抑制动物移植肿瘤,并成为化疗药物治疗肿瘤的佐剂[5] 。Custa fson 等从海洋细菌中分离到大环内酯类化合物Macr o -la ctins ,它由24元内酯环、吡喃型葡萄糖和一个开链的酸构成,其中macr ola ctin A 组分是一种配糖体母体,具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌等功能[3]。与海洋生物共生或寄生的很多海洋细菌也是抗肿瘤药物的重要来源。海绵体内的微生物最多可占其体重的70%,海绵能产生多种抗菌、抗肿瘤活性成分,从而引起国内外对于海绵生物活性成分研究的热潮。海绵中存在着复杂的微生物群落,海绵中的抗癌物质是由海绵中共生共栖的细菌所产生的,从这些细菌中可以分离出抗白血病、抗鼻咽癌的活性成分。Canedo 等从加勒比海海鞘(Ecte inasc idia turbinata )及土耳其海岸Polyc itonide 属海鞘中分离到2株土壤杆菌,并从脂溶性代谢产物中分离得到2个有显著抗肿瘤活性的生物碱类化合物Sesba nimide A 和C ,对肿瘤细胞L1210的I C 50达0.8μg /L 。 1.1.2 海洋放线菌的抗肿瘤活性物质。海洋放线菌主要包括链霉菌属(Stre pto myc ete s )、小单孢菌属(Mic ro monosp ora )、红球菌(Rhodoc oc c us )、诺卡氏菌(N oc ardia )以及游动放线菌(Ac tinoplanete s )等稀有属种。海洋放线菌主要分布在海底沉积物、海洋生物表面以及游离于海水中。海洋放线菌的生活环境十分特殊,如高盐度、高压、低营养、低温等。在这些所谓生命的极限环境中,海洋放线菌已发展出独特的代谢方式,同时也提供了产生独特的生物活性物质的潜力。 中国海洋大学药物与食品研究所、军事医学科学院毒物药物研究所的科研人员对海洋放线菌S1001发酵产物进行了分离和研究,并用理化手段综合分析了其中的抗肿瘤活性成分,取得了较为满意的结果[6]。有报道称,从我国台湾海峡采集的海洋植物、动物的表面、表皮和内部分离得到多株放线菌,其中有20.60%的放线菌对肿瘤细胞P388有细胞毒 安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri .Sci .2009,37(7):2839-2841,2850 责任编辑 金琼琼 责任校对 卢瑶