海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展

海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展
海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展

海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展

高荔

(山东省体检办公室?山东济南250014)

摘要:海洋生物海绵是海洋中最简单的动物?从海绵中分离纯化出的溴吡咯生物碱?是众多海洋学家和天然药物学家的研究对象?在系统地归纳和整理了大量文献资料和实验数据的基础上?本文将对近年来海洋生物海绵中的溴吡咯生物碱在提取分离和合成方面的研究进展进行综述?

关键词:海绵?溴吡咯生物碱?分离?合成

中图分类号:R282.77一文献标识码:A一文章编号:2095-5375(2019)10-0600-008

doi:10.13506/j.cnki.jpr.2019.10.010

ResearchprogressofbromopyrrolealkaloidinmarinelifeSponge

GAOLi

(ThePhysicalExaminationOfficeofShandongProvince?Jinan250014?China)Abstract:Themarinespongeisthesimplestanimalintheocean.Thebromopyrrolealkaloidisolatedandpurifiedfromthespongeistheresearchobjectofmanyoceanographersandnaturalpharmacologists.Itsystematicallysummarizesandor ̄ganizesalargeamountofliteratureandexperimentaldata.Onthebasisofthis?thispaperreviewedtheresearchprogressofextraction?separationandsynthesisofbromopyrrolealkaloidsfrommarinebiologicalspongesinrecentyears.

Keywords:Marinesponge?Bromopyrrolealkaloids?Separation?Synthesis

一一这个美丽的蓝色星球上?海洋面积十分广大?占地球的四分之三?众多的海洋生物在海洋中共生共存?相互依赖?它们在这样相对稳定的环境中繁衍生息?随着科学技术的不断进步?人类把探索的触角伸向了广阔无垠的海洋?科学家从众多的海洋生物中提取到了许多有效成分?这些成分与陆地生物中所提取的成分截然不同?因此?海洋生物的次级代谢产物在化学结构和药理活性方面也与陆生生物有着较大的差别?在医药领域有着无限的开发潜力和巨大的研究价值[1]海洋生物品种多二数量大?海绵就是其中非常重要的一种?作为最原始多细胞动物的海绵?细胞已经发生分化?但仍未形成组织?因为机体表面存在很多小孔?所以在动物分类学上属于多孔动物门?海绵大多生活在海洋中一些非常坚硬的物质(如:礁石二珊瑚等)上?在长期的生物进化过程中?海绵与放线菌等微生物形成了极其密切的共生关系?进而产生了许多化学结构新颖且多种多样二药理活性丰富且良好的次级代谢产物[2]?长期以来?来自各个国家和地区的科学家们通过不断的努力?已经研究了地球上不同海域海绵的活性化学化学成分?对于那些有明确药理活性的化合物?科学家们还对其生物合成途径进行进一步探究?试图找到该类化合物的人工合成方法?造福人类?

海水中含有大量的盐分?即具有丰富的氯离子(Cl-)?同时?还含有大量的溴离子(Br-)和较少量的碘离子(I-)?这些卤素离子?广泛参与海洋生物的生物合成过程中的各种卤化反应?最终产生大量带有卤素原子的化合物?含有卤素原子的天然药物?例如抗生素金霉素和氯霉素二抗真菌药灰黄霉素等?它们均具有较为独特的生物活性?由此可见?含有特殊结构的生物碱成分也可能含有某种特别的药理活性?非常具有研究价值?

目前?结构独特二在海绵中广泛存在且药理活性多样的生物碱成分?已经成为天然药物化学研究中的一个重要目标化合物[3-5]?近年来?研究已经发现这些溴吡咯生物碱具有镇痛二抗组胺[6]二抗菌[7]细胞毒及免疫抑制[8]等多种生物活性?本文将对目前已分离纯化得到的溴吡咯生物碱类成分按不同结构进行分类介绍?并对相关的提取分离合成方法进行简要阐述?

1一目前已分离得到的溴吡咯生物碱

1.1一简单链式溴吡咯生物碱

1.1.1一吡咯环α-侧链为链状结构的溴吡咯生物碱一海绵中分离得到的简单链式溴吡咯生物碱?结构相对简单的一种便是吡咯环α-侧链为链状结构的溴吡咯生物碱?文献中有不

006 药学研究 JournalofPharmaceuticalResearch2019Vol.38?No.10

一作者简介:高荔?女?副主任药师?研究方向:药学?E-mail:sdsgaoli@126.com

海洋生物碱研究进展

https://www.360docs.net/doc/9e8556184.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.360docs.net/doc/9e8556184.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
1
本课题得到国家极地科学战略研究基金(2006)的资助。 -1-

应用MODIS进行赤潮遥感监测的研究进展

第22卷 第6期2007年12月 遥 感 技 术 与 应 用 REMOTE SENSIN G TECHNOLOGY AND APPLICATION V ol.22 N o.6Dec.2007 收稿日期:2006212218;修订日期:2007210231 基金项目:科技部国家科技基础条件平台建设专项(项目编号:2004D KA10060)。 作者简介:周为峰(19782),女,助理研究员,主要从事海洋渔业遥感和海洋渔业GIS 等研究。 应用MOD IS 进行赤潮遥感监测的研究进展 周为峰1,2,樊 伟1 (1.中国水产科学研究院渔业资源遥感信息技术重点开放实验室,上海 200090; 2.农业部海洋与河口渔业重点开放实验室,上海 200090) 摘要:赤潮遥感监测是卫星遥感应用的重要领域。发射和应用时间相对较短的MODIS 传感器具 有相对的光谱分辨率和空间分辨率的优势,使得MODIS 在赤潮遥感监测上发挥巨大的作用。分析总结了应用MODIS 进行赤潮遥感监测的几种主要方法,并与其它几种主要传感器进行比较,分析了MODIS 在赤潮遥感监测中的优势和不足。关 键 词:MODIS ;赤潮遥感探测中图分类号:TP 79 文献标识码:A 文章编号:100420323(2007)0620768205 1 引 言 早在1990年赤潮已被联合国列为当今世界三大近海污染问题之一。近年来,在全球范围内,赤潮发生的频率和强度以及地理分布区域和面积都在增加。由于赤潮发生机理的复杂性、多尺度和瞬时性的特征,赤潮的监测和预报需要对海洋进行迅速、密集和大范围的观测[1]。传统的依靠船舶采样和进行化学或生物学实验的方法难以满足这些需要。卫星遥感技术是进行西北太平洋地区海洋环境监测尤其是赤潮监测中一个非常重要的手段[2]。在我国,已有的赤潮卫星遥感监测的研究和应用以NOAA AV HRR 和SeaWi FS 这两个传感器为主。 MODIS 是EOS 系列卫星的主要探测仪器,是 当前世界上新一代“图谱合一”的光学遥感仪器,具有36个光谱通道,分布在0.4~14μm 的电磁波谱范围内。搭载MODIS 传感器的Terra 和Aqua 卫星分别于1999年和2002年发射成功,并且也是EOS Terra 和Aqua 平台上唯一进行直接广播的对地观测仪器。NASA 将其作为SeaStar 卫星的海洋水色仪SeaWi FS 的后继仪器[3]。MODIS 仪器的地面分辨率分别为250m 、500m 和1000m ,视幅宽度为2330km ,在对地观测过程中,每日或每两日可获取一次全球观测数据,36个光谱波段的数据可以同时提供反映陆地、大气、海洋等的特征信息,可用于 对陆表、生物圈、固态地球、大气和海洋进行长期全球观测。这些数据对于开展自然灾害与生态环境监测、全球环境和气候变化研究以及进行全球变化的综合性研究等将是非常有意义的[4,5]。 由于搭载MODIS 传感器的Terra 和Aqua 卫星分别于1999年和2002年发射成功,相对于其它卫星传感器来说,应用的时间较短,尤其是在赤潮监测的技术和运行化方面,仍然处于摸索和尝试阶段。在国内目前的学术文献中报道的并不多,国外的学术文献中反映出MODIS 在海洋赤潮监测的应用研究也处于各种方法的摸索、尝试和完善阶段。研究的热点和重点主要集中在基于MODIS 波段特性的海洋水色算法的研究,在报道赤潮的应用实例上以应用MODIS 250m 和500m 的中分辨率波段生成的彩色合成影像的方法为多。 2 MODIS 叶绿素荧光高度法 MODIS 不是典型的海洋水色仪,而是多用途遥 感器,36个波段中有不少波段可用于大气和陆地探 测,但它在波段设置上涵盖了海洋水色探测波段。NASA 将其作为SeaStar 卫星的海洋水色仪SeaW 2i Fs 的后继仪器。MODIS 在海洋水色探测波段的设计上增加了可以探测由太阳激发的叶绿素荧光效应的设置[3]。 叶绿素是参与光合作用的主要色素,叶绿素分

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

赤潮-物理海洋

赤潮-物理海洋 海洋生态系统动力学与模型 内容提要序言作者简介 内容提要 近几年来,海洋生态动力学已从过去传统的对生物过程的描述发展成为多学科交叉的边缘学科。本书从动力学的角度出发,对海洋中物理、生物、化学、地质的相互作用过程进行了较为系统的描述。深入浅出地介绍了海洋生态系统研究的动力学理论和基础,并对物理与生物耦合模型建立过程中所出现的理论问题进行了科学的分析和论证。书中内容主要来源于作者在美国大学给研究生的授课讲义和近年来从事浅海动力学和海洋生态动力学研究的成果,并引入和介绍了过去十几年内全球性重大交叉学科--生态学研究的发现。 本书的第1~5章可作为物理海洋、海洋生物、水产、海洋地质专业高年级本生和研究生的教材,第6~7章可作为博士研究生的专题讲座教材。对从事海洋科学研究的学者而言,本书也是一本很有价值的参考书或工具书。 序言 海洋生态系统动力学的发展过程从很大的程度上概括了海洋学研究的历史。人们对海洋的兴趣可以追溯到公元前四世纪海洋生物的观测开始。由于中国人指南针的发明传到欧洲,促进了全球,尤其是欧洲航海业的发展,从而产生了十五至十六世纪海洋探险的高潮。海洋学的发展正是在海上探险过程中人们对海洋地理、海洋潮汐、环流、生物知识需要日益增长的过程中发展起来的。那时的海洋学只是一门以观测为主的描述性科学。一个系统的现代海洋学的建立是在十九世纪中期。它与初期海洋探险最大的区别在于建立了系统的观测方法和资料的收集以及分析手段。 现代海洋学从建立的初期开始就已经决定了它的性质:物理、生物、化学、地质交叉的综合应用科学。随着对海洋系统观测所揭示出的海水运动,生物种群、地质地貌和海水成分的现象日益增多,海洋学家们不再满足于对现象直观描述性的理解,从而开始了对各种过程机理的研究和探讨。由于海洋中各种自然现象过程的复杂性以及观测和试验手段的落后,人们逐渐地认识到多学科的综合研究必须基于对各种现象自身内部的了解。由此,海洋学的各门学科:物理海洋学,海洋生物学,海洋化学,海洋地质学以及海洋生态学就是在此背景下发展起来的。区别于海洋生物学,海洋生态学更强调环境对生物圈的影响。但是,由于对物理过程缺乏了解,传统的海洋生态学实际上仍是-门以生物为主的学科,在很大程度上可以归为海洋生物学的范畴。 自20世纪70年代以来,海洋学的研究更受各沿海国家的重视。随着研究基金的增加,海洋学各分支学科的研究有了突破性的发展。以物理海洋学为例,80年代由美国麻省理工学院和吾兹霍尔海洋研究所物理海洋学家们提出的大洋风生环流理论,标志着物理海洋动力学的研究进入了成熟的阶段。随后全球海洋研究计划、卫星遥感海洋监测、近岸环流及锋面、风生混合层,潮汐混合和底边界层等的研究使人们对海洋中的风生、温盐环流、层化结构、中尺度涡旋的产生和演变、海水可压缩性所产生的声波以致地转效应随纬度变化产生的罗斯

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”?

国内外赤潮灾害损失风险评估研究进展

中国新技术新产品2010NO .7 China New Technologies and Products 中国新技术新产品 高新技术 国内外赤潮灾害损失风险评估研究进展 李衍森 1,2 陈厚荣 2 吴斌斌 2 谭庚大 2 (1、中国海洋大学环境科学与工程学院,山东青岛266003 2、珠海海洋环境监测中心站,广东珠海519015) 1引言 赤潮是一种常见的海洋灾害,它会破坏生态平衡和渔业环境,危害渔业和养殖业,有毒赤潮还能通过食物链转移造成人畜中毒死亡。从总体上讲,近20年来,我国沿海赤潮灾害日益频繁,20世纪80年代平均每年10次左右,到90年代上升到每年20次左右[1],进入21世纪以来,赤潮爆发次数剧烈增加,2006年我国海域共发现赤潮93次,较上年增加11次。其中渤海11次,黄海2次,东海63次, 南海17次, 累计面积约19,840平方公里。有毒赤潮生物引发的赤潮41次,面积约14,970平方公里,主要有毒赤潮生物为米氏凯伦藻、棕囊藻和多环旋沟藻[2]。2007年达到82次之多,其中渤海7次,黄海5次,东海60 次,南海10次[3] 。造成我国近海赤潮发生频率越来越高、规模越来越大、持续时间越来越长的根本原因在于陆源污染物的大量排放、船 舶排污及碰撞溢油、 海上石油开采溢油增加、近岸养殖过度、近岸旅游造成环境污染等[4]。 自然灾害一直是人类历史的组成部分,严格来讲,自然灾害风险分析是指充分利用人类对致灾因子、承灾体和社会系统的研究成果,对一定区域、工程项目等可能遭受灾害的程度进行可能性意义下的量化分析,并对采取减灾措施后的可能效果也进行分析[5]。 自然灾害风险评估则是通过风险分析的手段或者观察外表法,对尚未发生的自然灾 害之致灾因子强度、 受灾程度,进行评定和估计。评定是根据致灾因子强度和承灾体脆弱性推断出受灾程度。估计是不确定意义下的估计,“风险评价”也称“风险评估”[5]。 2国内外研究进展2.1国外研究的状况在西方国家,从20世纪30年代开始,就开始了灾害风险评价的理论和方法,开创了自然灾害评价之先例。其后,西欧、日本、印度等国家纷纷效仿,开展了洪水灾害风险评价,从而推动国际自然灾害风险评价研究工作的 深入。资料显示, 美国从里根时代起,政府开始斥巨资资助灾害风险评价研究,目前,风险评价技术已成为美国的一项核心技术.联合国人道主义事务部1991年提出的风险表达式为: 风险度=危险度×易损度[6] 为了改进风险值的估计,人们从观念和方法上都经历了很大的变化,以地震区划为例,人们至少经历了极值化阶段、平均值阶段和超概率阶段等三个阶段。 依据赤潮灾害的危害和自然灾害风险评估的定义,一般认为赤潮灾害风险评估是对风险区内赤潮灾害暴发的可能性及其可能造成的损失后果进行定量分析和评。西方国家开展了灾害风险评估,取得卓有成效的成果, 但是对赤潮灾害风险评估的文献专著比较 少,目前收集到与赤潮灾害风险评估相关文献中,或者是对灾害的自然属性的分析,没有对灾害的社会属性分析,更没有一个详细的比较确切的灾害损失评估模型。 2.2国内研究进展 我国对自然灾害风险评估研究工作始于20世纪50年代,主要研究对象为地震、洪涝 和干早等灾种。改革开放以后, 特别是20世纪90年代以来,为更好地服务于防灾减灾, 国内外针对滑坡、 地震、膨胀土、台风、强风、江河洪水、风暴潮和海啸等自然灾害的风险 评估作了大量的研究。 在我国,洪水和地震等其它自然灾害的风险评估已经比较成熟,像 刘希林[7] 对四川凉山州的泥石流风险度进行了分析;李硕[8]等对西藏那曲地区雪灾区域危险度进行了评判;2001年我国政府发布的第四代地震区划图《中国地震动参数图》。但对赤潮灾害风险评估尚处于起步阶段,只有零星的文献提到了赤潮灾害对海洋经济造成的 经济损失。 赵冬至[9]、李亚楠等针对1989年渤海赤潮造成经济损失提出了赤潮灾害经济损失的研究技术方法以及经济损失评估模型,这是在赤潮灾害发生后对其社会属性最先尝试。 文世勇[10]在国内在赤潮灾害风险评估方面做了较多的研究,他在研究生毕业论文里重点对渤海海域进行研究.他初步建立赤潮灾害风险评估指标体系,最后通过专家调查法汇总专家意见建立了赤潮灾害风险评估指标体系。在论文里,作者通过AHp 法和Del 法确定了指标的权重,初步建立赤潮灾害风险评估的评估模型。文世勇还初步完成了渤海湾海域三种赤潮类型(无毒赤潮、有害赤潮、有毒赤潮)的灾害危险度评估、承灾体易损度评估和风险评估,评估结果与渤海湾海域的实际情况基本吻合,从而验证了所研究的赤潮灾害风险评估理论与方法的可行性和可操作性。 文世勇提出的致灾因子危险度评估模型为: 其中,H1表示为致灾因子危险度,ai 表示致灾因子危险度评估中第i 个指标的权重值,其值利用AHP 法确定, Fi 为致灾因子危险度评估中第i 个指标单项因子影响赤潮灾害的发生概率。文世勇提出的孕灾环境因子危险度评估模型其中, H 2表示为孕灾环境因子危险度,b i 表示孕灾环境因子危险度评估中第i 个指标的权重值,其值利用AHP 确定, M i 为孕灾环境因子危险度评估中第i 个指标的单项因子 影响赤潮灾害的发生概率。 故赤潮灾害危险度模型为:其中H H =αH 1+βH 2,H H 表示赤潮灾害危险度,α表示为致灾因子在危险度评估中的权重值,β表示孕灾环境因子在危险度评估中的权重值,利用AHp 法确定。 可以说,在文献可查的范围内,文世勇是国内对赤潮灾害损失风险评估研究得最深入的。但是,其研究也存在一定的不足,譬如评估指标体系有待进一步完善。为了使得评估结果能够更好地反映出实际情况,需要有更加完善的指标体系;其所建立的评估方法实用性有待增强,作者针对整个渤海地区,范围比较广,精度有所不足,在实际工作中实用效果打了折扣。 3小结与讨论 本人认为,未来赤潮灾害损失的风险评估将在构造比较完善的赤潮灾害损失基础数据库(经济、人口、赤潮种类和毒性等)的基础上,通过良好的数模(公式以及各因子的比重),通过与GIS 及卫星遥感监测的结合以及现场的实时监视结果,建立立体化的赤潮灾 害损失风险评估系统,它的优点是可视化、 数字化、实时化,这将为未来赤潮灾害的决策提供强大的技术支撑,为国家的防灾减灾作出贡献。 参考文献 [1]俞志明,曹西华.九五期间中国沿海有害赤潮灾害状况及其防治对策,安全与环境学报,2002. [2]中华人民共和国海洋局.二00六年中国海洋灾害公报,国家海洋局网站,2007; [3]中华人民共和国海洋局.二00七年中国海 洋灾害公报,国家海洋局网站, 2008.[4]金先庆等.赤潮的危害、成因及防治,山东教育学院学报,2002,2. [5]黄崇福.自然灾害风险评价理论和实践.北京:科学出版社,2005. [6]United tiousDepartmentofHu anitarian Af -fairsMiti ,tifig.Natural Dlsasters:Phenomena ,fectsand0Ptions 一Manu alforPolic 了Maker -sandPlanners.Ne'York:UnitedNations ,1991,1 一164. [7]刘希林,莫多闻.区域泥石流风险评价研究, 自然灾害学报,9(1):54-61.[8]李硕,冯学智等.西藏那曲牧区雪灾区域危险度的模糊综合评价研究,自然灾害学报,10 (1):86-91. [9]赵玲,赵冬至等.我国有害赤潮的灾害分级与时空分布,海洋环境科学,2003,2:22.[10]文世勇.赤潮灾害风险评估理论与方法研究,大连海事大学,硕士研究生论文,2007. 摘 要:本文主要介绍国内外赤潮灾害损失风险评估的研究进展,并根据珠海海域的实际情况,提出了珠海附近海域赤潮灾害损失 风险评估系统构想,目标是通过研究,建立良好的赤潮灾害损失风险评估系统,为相关决策部门科学决策提供有力的依据,尽可能的把赤潮灾害损失降低到最低程度。关键词:赤潮灾害;损失;风险评估á ? á ???H b M ?=:1--

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

海洋生物质能研究进展及其发展战略思考

第24卷 第4期2009年4月 地球科学进展 ADVANCES I N E ART H SC I ENCE Vol.24 No.4 Ap r.,2009 文章编号:100128166(2009)0420403208 海洋生物质能研究进展及其发展战略思考① 任小波1,吴园涛2,向文洲2,秦 松3 (1.中国科学院资源环境科学与技术局,北京 100864;2.中国科学院南海海洋研究所, 广东 广州 510301;3.中国科学院海洋研究所,山东 青岛 266071) 摘 要:生物质能的研究与开发的目的是解决化石资源短缺和温室气体排放等全球性问题。利用油料作物生产生物柴油和利用淀粉作物生产燃料乙醇是当前生物质能产业化开发的重要内容,其原料来源主要依赖农作物,从而导致了生物质能开发与粮食、耕地和水资源竞争的局面。海洋生物质能的开发和利用为解决上述问题提供了一条可能有效的出路。介绍了海洋生物质能的国内外研究进展,分析了有关国家战略需求和关键科学问题,提出了我国发展海洋生物质能的战略思考和下一步的研究重点。 关 键 词:海洋生物质能;微藻;大型海藻;生物燃油;燃料乙醇 中图分类号:S216;P745 文献标志码:A 1 前 言 化石资源短缺和环境污染是当今经济和社会发展所面临和必须解决的两大问题。一方面,有限的化石资源日趋耗尽,石油短缺和价格上涨已经成为制约全球经济发展的重要因素之一;另一方面,化石资源利用造成严重的环境污染,并可能导致全球变暖和灾害性气候频发等系列问题,由此造成每年数千亿美元的损失。上述危机已经引起全球有识之士的关注和思考:人类如何减少和摆脱对化石资源的依赖,如何改变目前高消耗、高污染的经济发展模式? 作为上述问题的答案,寻求可再生能源替代化石资源、建立可再生能源支撑下的经济社会可持续发展的新模式,顺利渡过“后化石经济时代”并最终进入“无化石经济时代”,已经成为全球的共识。许多国家纷纷投入巨资积极开展相关研发工作,生物质能的开发就是其中一项重要的组成部分。利用油料作物生产生物柴油和利用淀粉作物生产燃料乙醇是当前全球生物质能产业化开发的重要内容。一方面,由于目前的生物质能开发主要以农作物为原料,导致了与粮食、耕地、水等资源竞争的局面;另一方面,上述原料的发展空间有限,难以满足未来市场的需求。海洋生物质能的开发为解决上述问题提供了一条可能有效的出路。本文将全面阐述国内外海洋生物质能研究开发的现状和未来发展战略的思考,为我国海洋生物质能研究和开发提供参考。 2 国内外海洋生物质能研究现状生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,它以生物质为载体,直接或间接地来源于植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,替代煤炭、石油和天然气等化石燃料,可永续利用,具有环境友好和可再生双重属性。生物质能产业发展潜力巨大、前景广阔,但是目前产业化的主要瓶颈是原料来源、生产成本等问题,海洋生物质能的研究和开发,可能为生物质能产业提供充足和廉价的原料供应,成为当前全球生物质能研究开 ① 收稿日期:2009202205;修回日期:2009203204. 3基金项目:国家自然科学基金项目“生物产氮(N2)新途径———绿藻MC21光合氨氧化作用的代谢机制探索”(编号:40776087)资助.  作者简介:任小波(19712),男,四川合江人,副研究员,主要从事大气科学和海洋科学的科研管理工作. E2ma il:xbren@https://www.360docs.net/doc/9e8556184.html,

Roquefortine类生物碱的研究进展

第32卷第2期2013年4月 中国海洋药物 CHINESE JOURNAL OF MARINE DRUGS Vol.32 No.2 April,2013 Roquefortine类生物碱的研究进展△* 汤枝鹏,朱天骄,顾谦群,李德海* (海洋药物教育部重点实验室,中国海洋大学医药学院,山东青岛266003) 摘 要:Roquefortine是由真菌生产的一类结构复杂生物碱化合物,这类化合物来源于组氨酸和色氨酸,包含由吲哚吡咯二酮哌嗪骈合而成的四环母核,吲哚环的3位有异戊烯基取代,咪唑基通过单双键与四环母核相连。此类化合物具有抗革兰氏阳性细菌和抗肿瘤活性。本文主要从化合物的发现,生物活性,生物合成途径以及化学合成这几个方面对这类化合物的研究作全面的回顾。 关键词:Roquefortine;次级代谢产物;真菌 中图分类号:R931.6 文献标志码:A 文章编号:1002-3461(2013)02-076-09 真菌次级代谢产物是天然产物非常重要的来源之一,它们具有丰富的结构类型和良好的生物活性,如抗菌,免疫抑制,促进生长等,是药物先导化合物的重要来源;同时某些次级代谢产物会对人和动物的健康造成损害,被称为真菌毒素[1]。Roquefor-tine类生物碱都是从来源于各种环境下的真菌中分离得到的,roquefortine C在高浓度时具有神经毒性,是1种常见的真菌毒素。该类化合物的结构特征是包含由吲哚吡咯二酮哌嗪骈合而成的四环母核,吲哚环的3位有异戊烯基取代,咪唑基通过单键或双键与四环母核相连。其复杂的结构特征引起了化学家的广泛兴趣,对于化合物的化学合成和生物合成研究工作正在广泛开展。 1 Roquefortine类化合物的发现 Roquefortine C(1)是第一个被分离得到具有吲哚吡咯二酮哌嗪骈合而成的四环母核结构的roquefortine类化合物。1975年日本的Ohmomo等人在1株Penicillium roqueforti中分离得到3个生物碱类化合物,分别命名roquefortine A-C。其中只有roquefortine C的结构符合本文论述的结构类型。1976年法国的Scott等人在1株青霉中再次分到了化合物(1),并阐明了其化学结构,至此以后roquefortine C多次被不同的课题组重 复分离[2-5]。1978年Ohmono再次从上述真菌中分离得到了化合物(2)[6],它是化合物(1)的3位和12位双键被还原的产物,被认为是roqueforti-ne C生物合成的前体。1994年Musuk等从来源于木薯的1株Penicillium verrucosum var.cy-clopium中分离得到化合物(3),它是化合物(1)6位N的甲醛基取代物[7]。化合物(4)是Ko-zlovsky等于1996年分离得到的,它是化合物(1)14位N的乙基化衍生物[8]。2003年Kozlovsky等从来源于俄罗斯冻土的Penicillium aureovi-rens中分离到了化合物(5),它是化合物(2)16N的羧乙基衍生物[9]。化合物(6)是2005年由BenClark等人从澳大利亚土壤中的Gymnoascusreessii中分离得到,它是该类化合物中唯一从非青霉属的真菌中分离得到的天然产物[10],它是化合物(1)17位C上发生异戊烯基化的产物。2009年Du等从1株深海来源的青霉属真菌F23-2中分离得到了4个化合物(7~10)[11-12],其中16位N上来源于乙酸甲羟戊酸途径的侧链取代以及11a位的甲氧基取代都是首次报道,也是首次从深海来源样品中发现该类化合物。化合物(11)不是天然产物,而是化合物1在酸碱作用或紫外线照射的条件下发生双键异构化生成,其双键构型是Z式[13]。 *△基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20100132120026);山东省优秀中青年科学家科研奖励基金计划(BS2010HZ027); 中国海洋大学“青年英才工程”科研支持经费资助  作者简介:汤枝鹏(1987-),男,硕士研究生,主要从事海洋微生物活性次级代谢产物研究。 *通讯作者:李德海,男,副教授Tel.:0086-532-82031619;fax:0086-532-82033054;E-mail:dehaili@ouc.edu.cn  收稿日期:2012-09-18 DOI:10.13400/https://www.360docs.net/doc/9e8556184.html,ki.cjmd.2013.02.013

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

植物化感作用抑制海洋赤潮的研究与机理_边归国

第32卷第4期海洋环境科学Vol.32,No.4 2013年8月MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE August2013 植物化感作用抑制海洋赤潮的研究与机理 边归国 (福建省环境保护厅,福建福州350003) 摘要:较全面地介绍了陆生、淡水水生、大型海藻等各种植物化感作用抑制19种海洋赤潮藻类的方法、化感物质和抑制机理,初步分析了大型海藻和微藻之间的相互抑制作用,并对植物化感作用抑制海洋赤潮藻类技术进行展望。 关键词:化感作用;化感物质;海洋赤潮;机理 中图分类号:X171.5文献标识码:A文章编号:1007-6336(2013)04-0636-05 Research and mechanism on plant allelopathy inhibition marine red tide:A reviw BIAN Gui-guo (Fujian Provincial Department of Environmental Protection,Fuzhou350003,China) Abstract:A fully introduce the terrestrial,freshwater aquatic,large algae and so on various plant allelopathy inhibit19species of ma-rine red tide algae method,allelochemicals and inhibition mechanism.Preliminary analysis of the large algae and micro algae mutual inhibition,and plant allelopathy inhibition Marine red tide algae technology was discussed. Key words:allelopathy;allelochemicals;marine red tide;mechanism 国内外大量研究表明,海洋浮游藻是引发赤潮的主要生物。赤潮的发生,破坏了海洋的正常生态结构,也破坏了海洋中的正常生产过程,从而威胁海洋生物的生存。有些赤潮生物会分泌出粘液,粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上,妨碍呼吸,导致窒息死亡。所分泌的毒素有些可直接导致海洋生物大量死亡,有些甚至可以通过食物链传递,造成人类食物中毒。大量赤潮生物死亡后,在尸骸的分解过程中要大量消耗海水中的溶解氧,造成缺氧环境,引起虾、贝类的大量死亡。在全世界4000多种海洋浮游藻中赤潮种类约占6%,有毒种占2%,赤潮种类和有毒种类均以甲藻类为主。目前,赤潮的治理大致分为三类。物理方法,采用向赤潮水体充气、将养殖网箱下沉或拖曳他处以避开赤潮发生水域、超声波破坏赤潮藻细胞等;化学方法,采用一些对赤潮生物破坏力大、其自身的毒性又比较低、对海洋环境不造成污染或污染非常轻微的化学物质,以及一些凝絮剂,喷洒在赤潮发生海区以杀灭赤潮生物;生物方法,研究探索“以藻治藻”或“以虫治藻”等方法,挑选和培养出某些赤潮生物的“克星”生物。探索有效、经济、无二次污染、生态风险小的控制赤潮发生的方法是当前环境科学的一项重要任务,而化感作用则为赤潮控制提供了一个可能途径。但与淡水化感作用抑藻相比,植物化感作用抑制海洋赤潮的研究,不论深度和广度皆有差距。杨小茹[1]和张可等[2]曾综合报道了植物克生作用治理赤潮和水华的研究进展,但专门评述植物化感作用抑制海洋赤潮的研究与机理的较为鲜见。在我国海洋赤潮频发的情况下,较全面深入分析植物化感技术抑制海洋赤潮具有重要的指导意义。 1植物化感技术处置海洋赤潮藻类 多种植物化感技术处置19种海洋赤潮藻类见表1。 2海洋微藻间的化感效应 赤潮发生前的海域中各种群间以一定的比例构成该区域海洋浮游植物的群落,但在赤潮形成的过程中,个别种类的异常增殖,使它成为该海域的绝对优势种,并经常 收稿日期:2012-09-29,修订日期:2012-11-29 基金项目:福建省环境保护厅2011年重点课题〔FJHK(2011)1号〕 作者简介:边归国(1952-),男,山东省泰安市人,高级工程师,主要从事水华处置等研究,E-mail:bbyggepb@163.com

海洋真菌研究进展综述

海洋真菌研究进展综述 引言: 海洋是生命的起源地, 占地球表面积的71%, 它具有十分独特的生态环境, 尤其是深海,具有高温(低温)、高压、低光照、寡营养等特点。海洋环境的多样性和特殊性共同造就了海洋微生物种类的多样性和特殊性。海洋真菌作为海洋微生物的重要组成部分,在药物合成、石油降解、环境修复等方面具有重要作用。海洋真菌既具有真核生物典型的蛋白修饰性能,又具有微生物操作上简便、快速的优点,作为新的真核生物表达系统具有巨大的潜能和广阔的应用前景。 本文主要从海洋真菌的研究现状,海洋真菌在药物合成、石油降解、环境修复中的作用等方面分析其重要性,并详述目前已解决的问题和尚存的问题,预测今后的发展趋势,希望能便于他人了解该课题的研究,助于其尽快找到切入点。 正文: 一、海洋真菌研究现状 自1929年发现青霉素G 来.陆栖真菌已成为主要的医药产品 的来源。但是对海洋真菌研究相对很少。直到1991年,只对321种海洋真菌进行了相关研究。相比较,同期研究过的陆栖真菌已达69 000种。在这一领域最早期的研究报道是由一种木素色子囊菌Leptosphaeria oraemaris培养物中分到的一个小内脂Leptosphaerin,

该菌常见栖息在水淹的木头表面。为比较同一环境组种间的化学相似性.Stragnman 1987年比较了l21株木素色子囊菌的抗真菌活力,发现所有的27株菌除了产Obioninene和Oreamann外,都产倍半萜二元醇大镰刀孢菌素,另外其中4株苗还产生抑制性物质。 1991年Pooh 等从以前未进行过研究的Kirschstemothelia 中分离到一系列化学结构上类似的萘醌,二聚体Kirsehsteinin和两种新的氯化的二苯酯。二聚体Kirschsteinin的两个不对张单体之间通过亚乙基桥连结,这类化合物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有抑制作用,并对几种肿瘤细胞系细胞有毒性。1991年,日本Sugano 报道从海洋动物中分离了一批能产生新化合物的真菌。这类化台物具有细胞毒性,并显示对神经生长因子的刺激作用。 除了从海洋真菌培养物中分离新的医药品和代谢产物之外,近几年来,对海洋真菌所产酶类的分离与克隆已有所报道,如Burtseva 报道从海洋丝状真菌Chaetomrum indicum液体培养物中分离到多种糖苷酶和葡聚糖酶。 鉴于海洋真菌重要性,中国科学院海洋研究所和山东大学微生物技术国家重点实验事近年来已开展海洋真菌的研究工作。对海洋真菌的分离、培养及其代谢产物的筛选等研究工作目前正在进行,已从深海海底沉积物样品中分离到若干株海洋真菌,目前正在对菌株的生长特性与低温水解酶酶学性质等进行研究,进一步分离具生物活性的次级代谢产物的工作正在进行中【1】。 二、海洋真菌在药物合成方面的作用

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