海洋生物活性物质研究简述_陈曦

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海洋生物活性物质的提取及应用研究

海洋生物活性物质的提取及应用研究

海洋生物活性物质的提取及应用研究引言随着科技的不断发展,人类对海洋生物的研究越来越深入,逐渐认识到海洋生物的巨大潜力。

从大自然中提取到的活性物质已经被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域,而海洋生物源活性物质的研究与开发不仅可以为人类创造出更多的商业价值,同时还能为人类带来更多的健康福祉,具有广泛的市场前景。

海洋生物活性物质的提取方法海洋生物活性物质的提取方法主要分为物理法、化学法和生物法三种。

物理法是采用机械、超声波、微波等物理因素破坏海洋生物细胞结构,使其成分溶于适宜的溶剂或水溶液中,再通过过滤、离心、蒸馏等分离和提纯方法得到目标物质。

物理法提取的活性物质不会受到化学反应的影响,但存在成分不能完全提取、工艺复杂等缺点。

化学法是通过化学反应改变海洋生物的结构,使其成分活性更加突出,然后再通过溶剂萃取、结晶等提纯方法得到目标物质。

化学法可提取出更纯净的活性物质,但常见的缺点是化学反应对环境的影响较大,需要更高的成本和技术保障。

生物法是指通过融合生物学和化学原理,采用酶法、发酵法等方法,使酶或微生物促进合成或降解废弃物质,产生与目标物质相似的活性物质,再通过分离和提纯方法得到目标物质。

这种方法无论是对环境还是对生物都具有更好的适应性,可以更好地利用废弃物资源。

海洋生物活性物质的应用研究海洋生物活性物质的应用已经涉及到诸多领域,如抗癌、降血糖、降血脂、美容、保健等。

海藻多糖是一种来源广泛的海洋生物活性物质,具有免疫调节、抗肿瘤、降低血糖、降低血脂等多种功效。

研究表明,海藻多糖对肝及肝癌细胞的保护作用较强,其抗氧化能力比比较强的化学合成物还要大。

因此,海藻多糖作为一种天然抗癌物质,具有巨大的发展前景。

此外,海洋生物活性物质在美容领域的应用也备受关注。

海洋生物活性物质的提取和应用能够达到抗氧化、美白、滋润、去皱、防晒等功效。

海洋生物活性物质的美容保健应用被认为是一种趋势,而在开发过程中,科学家要求这些保健作用必须与缓解精神压力、改善心理状态等作用相结合,从而提高生活质量。

海洋生物活性物质研究简述

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 organismAbstract: 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目录题目 (I)摘要 (I)Abstract (I)目录 (II)1 前言 (1)2 国内外海洋生物活性物质研究现状 (1)3 海洋生物活性物质的种类与生理作用 (2)3.1 抗菌肽 (2)3.2 海洋生物毒素 (2)3. 3 抗肿瘤因子 (3)3.4 抗氧化因子 (3)3.5 心血管活性肽 (4)4 海洋活性物质药物研究开发的技术方法 (4)4.1 基于分子生物技术和基因工程技术的大规模筛选 (4)4.2 利用生物表达系统解决海洋活性物质的生产问题 (4)4.3 海洋生物活性物质的分离、纯化及制备新方法 (4)4.4 建立海洋生物资源中心及样品库 (5)4.5 大力开展海洋生物活性物质的化学研究 (5)4.5.1 组成引导型。

海洋生物活性物质的应用与研究

海洋生物活性物质的应用与研究

海洋生物活性物质的应用与研究海洋是一个宝贵的生物资源库,而其中的生物活性物质更是备受研究和应用的关注。

这些活性物质具有广泛的功能和应用,涉及到食品、药品、化妆品、兽药等多个领域。

这篇文章将探讨海洋生物活性物质的应用与研究,介绍海洋生物活性物质的种类和功能,以及近年来的研究进展和前景展望。

一、海洋生物活性物质的种类和功能1.藻类生物活性物质海洋中最常见的生物就是藻类,而藻类又是海洋生物活性物质研究的热点之一。

其中一些藻类含有多种生物活性物质,如叶绿素、多糖、硅酸酯等。

这些物质在抗氧化、抗炎、降血脂、免疫调节、抗癌等方面具有重要的应用价值。

2.海洋动物生物活性物质除了藻类之外,海洋中的动物也是生物活性物质的重要来源。

比如,海螺、海参、海胆、海龙等动物含有丰富的营养成分和生物活性物质,如天然氨基酸、糖蛋白、鱼精蛋白等,这些物质可以用于调节身体机能、促进免疫力等。

其中,海螺的血凝素是一种有潜力的药用活性物质,可以治疗心脑血管疾病。

3.海洋微生物生物活性物质海洋中微生物的生物活性物质是近年来研究的一个热点。

海洋中微生物具有独特的生存环境和代谢途径,因此产生的生物活性物质也非常特殊。

比如,青春素是一种海洋中产生的生物活性物质,可以用于抗病毒、抗肿瘤、降血糖等。

二、海洋生物活性物质的研究进展随着科技的进步,对于海洋生物活性物质的研究也在不断深入。

目前已经有很多研究成果,例如:1.利用藻类制备功能性食品藻类中的多糖可以用于制备功能性食品,如辅助降血脂、降糖等。

目前已经有一些藻类多糖制备的功能性食品上市。

2.开发制备海洋药物海洋中的生物活性物质,特别是微生物的生物活性物质,研究成果已经转化为一些药物。

比如,黄金葡萄球菌聚酮类抗生素是一种由海洋细菌产生的药物,可以用于治疗多种感染病。

3.海洋生物活性物质在日常生活中的应用除了药物之外,海洋生物活性物质还可以应用于化妆品、护肤品等领域。

比如,从海藻中提取的海藻酸钠可以用于制备保湿护肤品。

从海洋生物中提取生物活性物质的研究

从海洋生物中提取生物活性物质的研究

从海洋生物中提取生物活性物质的研究海洋是地球上最广阔的领域之一,其中蕴藏着具有丰富多样性的生物资源,是人类改进生活的巨大财富。

近年来,随着生物技术的发展,利用海洋生物提取制备生物活性物质已经成为一个热门领域。

本文将从生物活性物质、海洋生物资源以及海洋生物提取生物活性物质的研究进展等方面探讨这一领域。

生物活性物质是指一类生物分子,具有显著的生物活性和药理活性,可以在一定程度上调节生物体的生理功能和治疗疾病。

海洋生物是具有大量种类和多样性的生物种群,其体内含有多种生物活性物质,比如抗氧化剂、抗肿瘤物质、抗菌素、抗病毒物质、营养素、酶和胶原蛋白等。

这些物质因其来源特殊而具有生物活性强、毒副作用小、难以人工合成等优势,已经成为制备生物医药、化妆品、食品等领域的一种重要资源。

海洋中包含着成千上万种珊瑚、藻类、海藻、有孔虫、贝类、海星、海胆等种类繁多的生物。

其中一些生物具有营养丰富、味道鲜美的特点,比如海鱼、海虾、海螺等属于食品类别,而另一些则具有药材的特性,比如海参、海参皮、海带、紫菜等属于药食同源的食品。

除此之外,海洋生物还有一些极具生物活性的活性成分,比如龙头石斑鱼的皮肤黏液中提取的活性肽可用于治疗炎症等疾病,海绵中提取的化合物可用于抗肿瘤、抗病毒和抗菌等,所以开发海洋生物资源成为提取生物活性物质的重要途径。

提取海洋生物中的生物活性物质需要先获得生物样品,然而这其实是一项复杂而困难的挑战。

由于海水的深度、浓度、温度和盐度变化非常大,导致海洋生物的生物体系非常复杂,生物的分布区域、生态环境等都对提取过程产生影响。

因此存在巨大的困难在于如何清洗、分离、鉴定并提取目标化合物。

提取海洋生物中生物活性物质的方法通常包括化学提取法、酶解提取法、微波辅助提取法、超临界提取法等,基于所需提取的化合物、提取原料的类型、提取效率等不同因素选择不同的方法。

不过,相较而言,酶解提取法深受科研工作者的青睐。

对于海洋生物中生物活性物质的提取,在最初的期间以分离和提炼为主,而随着科技的进步,现在我们已经能够从海洋生物中高效地提取到具有生物活性的物质。

海洋生物中的天然活性物质研究

海洋生物中的天然活性物质研究

海洋生物中的天然活性物质研究海洋生物是丰富的生物资源之一,其中包括许多种类的动物和植物。

这些生物中含有丰富的天然活性物质,这些物质广泛应用于各种领域,如医药、食品、化妆品等。

因此,海洋生物的研究备受关注。

本文将重点探讨海洋生物中的天然活性物质研究。

一、海洋生物中的活性物质种类海洋生物中的种类繁多,不同种类的生物中含有的天然活性物质也不同。

其中,海藻、海绵、珊瑚、贻贝等多种生物中含有天然活性物质。

例如,海藻中含有多糖、蛋白质和多种维生素等成分,这些成分对人体具有益处。

珊瑚中含有多种活性物质,如珊瑚二醇、珊瑚三醇、铜珊瑚葡聚糖等。

这些物质在医学领域有广泛的应用。

二、天然活性物质的作用海洋生物中含有的天然活性物质具有多种作用。

例如,它们具有抗氧化、抗病毒、抗癌、抗炎症、神经保护等作用。

这些作用使得这些天然活性物质在医学领域有很大的应用前景。

此外,它们还能用于防腐保鲜、美容养颜等方面。

三、活性物质的研究进展在海洋生物中发现的活性物质研究已经成为研究热点。

目前,许多研究人员正在探索海洋生物中的天然活性物质,并尝试研发新的药物和美容产品。

由于这些活性物质的作用多样,相应的研究也十分复杂。

其中,活性物质的提取、纯化和测定是研究中的难点。

四、活性物质的应用海洋生物中发现的活性物质已被广泛应用于医学、食品、化妆品等领域。

例如,碘含量高的海藻多糖对人体的甲状腺功能有调节作用,因此可用于治疗甲状腺疾病;珊瑚三醇对皮肤有美白、保湿、抗老化等作用,因此可用于美容产品。

五、未来展望随着对海洋生物中天然活性物质的研究不断深入,相信将有更多的天然活性物质被发现和研究。

同时,利用这些活性物质研发新的药物和美容产品也将成为一个重要的方向。

相信在不久的将来,海洋生物中的天然活性物质将会在更广泛的领域发挥它们独特的作用。

海洋生物活性物质研究及开发的现状

海洋生物活性物质研究及开发的现状

海洋生物活性物质研究及开发的现状近年来,随着人们对于健康的不断追求和提高,海洋生物活性物质的研究和开发也变得越来越重要。

海洋生物活性物质包括了各种海洋生物所含有的活性化合物和生物分子,这些化合物和分子可以被应用于医药、生物技术、农业、环保等各个领域,具有广泛的应用前景。

一般来说,海洋生物活性物质的研究与发掘都需要进行深度的挖掘。

其中最常见的方法是通过对海洋生物进行分离、提取等操作,得到海洋生物中含有的生物活性物质。

而这些活性物质可以被进一步应用于各种研究和开发项目中。

现在我们来看一下海洋生物活性物质研究和开发的现状。

一、海洋生物活性物质研究的主要内容1、海洋生物微生物及其生物化合物的研究对于海洋生物的研究,我们通常首先会想到微生物和生物化合物。

这其中最为重要的是对海洋生物微生物进行研究,因为微生物在海洋生态系统中占有着举足轻重的位置。

微生物可以通过各种途径在海洋中进行分解和转化,从而影响海洋生态系统的平衡与稳定。

此外,海洋中大量的微生物还会分泌出各种活性物质,如抗生素、抗菌素、烷基多糖等,这些成分不仅对生态系统有着重要的作用,同时也可以被应用于医药、化工等领域。

2、海洋生物植物的研究除了微生物外,海洋中还存在着各种海洋藻类、贝类、海绵、珊瑚等海洋生物。

对于这些生物的研究也变得越来越重要。

其中,海洋藻类可以被用于生产能源、食品、医药、肥料等各个领域,海洋贝类则可以作为食品、医药原料、建筑材料等进行应用。

而海绵和珊瑚等海洋生物则可以被提取出各种活性分子,如抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗衰老等物质,对生态系统的研究和应用价值也变得越来越受到科研工作者的关注。

3、核酸、蛋白质等活性分子研究除了对于海洋生物的研究外,对于核酸和蛋白质等活性分子的研究也变得愈加重要。

如今,我们已经发现了越来越多的核酸分子,例如转录因子、miRNA、siRNA等分子,这些分子对于海洋环境的调节有着非常重要的作用。

同时,在海洋生物中可以提取出各种酶类、蛋白质等活性分子,如蛋白酶、化合物酶、线粒体等,这些分子可以被应用于药物开发、生物技术等领域。

海洋生物中活性物质的分离及生物活性研究

海洋生物中活性物质的分离及生物活性研究

海洋生物中活性物质的分离及生物活性研究海洋是一个宝藏般的资源库,其中有着许多医学和生物技术领域中所需的天然产物。

海洋环境是遥远的时间和空间进化过程的结果,其特殊性质使许多生物适应了其中复杂的环境和环境压力。

这些海洋生物和他们所产生的化合物具有独特性和潜在的药理学价值,因此,成为了近年来药物研究中的一大热点。

海洋生物产生的代表性物质就是活性物质。

活性物质是指可以影响或改变活动生物过程的物质,它们对人体有明显的生物活性,因此备受关注。

活性物质因其来源和药理学作用的不同被分为多种类型,如免疫调节剂、抗肿瘤剂、生殖调节剂、抗炎剂等。

海洋生物中产生的活性物质,因其独特的结构和生物学特征,有望成为制药业的新型药物。

活性物质的分离和纯化是海洋生物学研究中的一项重要工作。

分离纯化过程通常包括以下几个步骤:样品处理、提取、分离和纯化,其中最重要的步骤是提取和分离。

由于海洋生物的复杂性,对其进行提取通常要求使用多种萃取剂和方法,如溶剂萃取法、超临界流体萃取法和液液萃取法等。

在分离和纯化过程中,液相色谱法是最常用的一种方法。

由于海洋生物中的活性物质化学特征较为复杂,因此,液相色谱法在分离和纯化过程中具有广泛的应用和重要作用。

此外,分析质谱和核磁共振同样成为了活性物质分离和纯化的可靠技术。

同时,这些分析技术在生物活性物质研究中具有独特的优势,对于定量化和结构分析都有着重要的作用。

在海洋生物学研究中,海洋生物产生活性物质的生物成分研究是至关重要的。

生物活性物质的生物活性是指其在生物学活动中的活性程度,是体外药理学实验和临床试验的基础。

目前,常用的生物活性实验体系包括细胞实验、动物实验、生物杀灭活性实验和生物抑制活性实验等。

这些技术在海洋生物活性物质研究的过程中得到了广泛的应用。

同时,这些实验不仅有助于生物活性物质的药理学研究,还有助于开发和筛选更多的药物候选物。

在海洋生物学研究中,活性物质的应用前景广阔。

海洋生物产生的代表性化合物包括多肽、碳水化合物、生物碱、萜类化合物、多糖类物质等,其中许多化合物可用于开发抗菌剂、抗肿瘤剂、抗氧化剂等药物。

海洋微生物活性物质的研究方法以及存在的问题

海洋微生物活性物质的研究方法以及存在的问题

活性 的 物质 。海 绵 中有很 多 组成 复 杂 的微 生 物群 落 ,其 中的抗 癌 物质 大 部分 源 于 海绵 中长 期 共生 共 栖 的细 菌群 。海 洋 放线 菌 中也 存 在 很 多抗 肿 瘤 活性 物质 ,这些 放 线 菌 的生存 环 境 的 总体 特征 是 高盐 度 、高 压 、低 营养 以及 低温 ,这 样严 酷 的环 境 造 就 了放射 菌 独特 的 代谢 方 式 ,也 使得 它 能够 具 有 抗肿 瘤 的活 性 。 另外 海洋 真 菌 中也 存在 着抗 肿 瘤活性 物质 。 海 洋 微 生物 的抗 菌活 性 是很 多 陆地 生 物所 不 具 备 的 。对海 洋 微 生 物 抗菌 性 能 的研 究可 以缓解 新 类 型抗 生 素 紧缺 的压 力 ,为 抗 生素 的 持续 研 发 提供 了条 件 。多 种 海 洋微 生物 中均 有抗 菌 物质 的 存 在 ,它们 对人 体 病原性 念珠 菌有 着一定 的抑 制作 用 。 酶 活 性 的发 现 是 近几 十 年 的科 学研 究 成果 。技术 的进 步促 使 人 类 发 现 了海 洋微 生 物能 够 产生 新 型 生物 酶 ,并 对 其进 行 了深 入 研 究 。人 们 已 经 可 以从 海 洋 细 菌 、放 线 菌 、真 菌 中分 离 出 酶 制 剂 ,很 多都 具 有 特殊 的生 物 活性 ,同 时具 有工 业 化 开发 的潜 力 。 生 活 中的应 用 实 例也 屡见 不 鲜 。 比如加 酶 洗涤 剂 的 生产 就 充分 利 用 了地 衣芽 孢 杆 菌 ,先将 其 生产 为 碱性 蛋 白酶 ,然后 与洗 涤剂 混 合 生 成 。还 有 一 种去 污性 很 强 的碱 性 蛋 白酶是 从 海洋 船 蛆腺 体 内 的共 生 细菌 中提取 的 ,在 高 温度 环 境 中的 去污 能 力更 强 ,这 被 普 遍 应 用 与工 业 清 洁领 域 。脂 肪酶 产 生 于冷 海水 区域 中 的微生 物 , 耐 低温 性 比较显 著 。 酶 抑 制 剂 活 性 的 发 现 也 为 人 类 的生 活 与生 产带 来 了 很 多便 利 。利用 它 制 成 的酶 抑制 剂 不仅 有 助 于对 酶 的结 构 和反 应机 理 的 进 一 步研 究 ,还 可 以将 其 用 于药 理 学领 域 的研 究 。 陆地 环境 中 就 很 难 提取 这 种 酶制 剂 ,所 以 海洋 微 生物 的 酶抑 制 活性 的研究 就成 为酶抑 制剂 的重 要来 源 。 降 解 修 复活 性 主要 表 现在 真 菌 的石 油 降解 力 方面 。石油 开采 业 的 不 断发 展使 得 海 洋 的石 油污 染情 况 也 比较 严 重 ,利 用海 洋微 生 物 降解 石 油 中 的 烃类 物质 具 有 良好 的经 济效 益 和 环境 效益 。 微 生 物 对 污 染 物 的 降解 和对 海 洋 环 境 的修 复具 有其 独 特 的优 越 性 ,而 且 应 用 广泛 。大 部 分 海 洋 细 菌 和真 菌都 具 有 很 强 的 降解 能 力 ,有 些 真 菌 的菌丝 具 有 与石 油 聚集 成 团 的特性 ,所 以在 对石 油 进行 生 物 降解 之 后再 利 用这 一 特性 可 以将 剩 余 的菌 丝 和石 油 同 时 清 除 ,效 果显 著 。 当然 ,石 油 降解 菌 的种 类 不 同 ,对石 油 中 的 烃 类 的 降解 程度 也 会有 所 不 同 。将多 种 海洋 降 解 真菌 混合 培 养使 用 ,可 以显 著提 高 石油 降解 速 率 ,比单 一 的降 解 菌 的降解 能力 高 出很 多倍 。 大部 分 的海 洋 真菌 的 石油 降解 能 力 不会 受 到石 油浓 度 的影 响 ,只 有很 小 一部 分 真菌 降 解能 力会 随着 石 油浓 度 的增 大而 减弱。
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收稿日期:2011-12-20作者简介:陈曦,男,1982年生,助理研究员。

通讯作者:林能锋,男,1972年生,博士,副研究员(E -mail :lnfeng@ )。

海洋生物活性物质研究简述陈曦,陈秀霞,陈强,林能峰(福建省农业科学院生物技术研究所350003)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 organismCHEN Xi ,CHEN Xiu-xia ,CHEN Qiang ,LIN Neng-feng(Biotechnology Institute ,Fujian Academy of Agricultural Sciences 350003)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 organ-ism in near future were prospected.Key words :Marine organism ;active material ;antibacterial ;antitumor海洋约占地球表面积的71%,生活着20多万种生物。

在高盐、高压及缺氧的环境下,很多海洋生物在长期进化过程中能够代谢产生一些结构独特的化学物质,其中具有重要作用的生物活性物质虽然众多,但真正进入临床应用的却非常稀少。

随着生物技术的发展,运用现代生化分离与分析手段,通过细胞培养、DNA 重组等技术,可能从海洋中获取大量低毒、高效的活性物质。

目前,海洋生物活性物质的主要活性研究侧重在抗癌与抗菌等方面,而具有生物活性的主要海洋生物资源是海洋无脊椎动物,如草履虫、海兔、海鞘、海绵、海藻(包括微藻)及海洋微生物等。

1国内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[1]。

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[2]。

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[3]。

2海洋生物活性物质的种类与生理作用2.1抗菌肽抗菌肽是动物机体具有天然免疫力的重要原因,其抗菌机制推测是其—helix 结构可在细菌的细胞膜上形成阳离子通道,从而杀死病原体。

目前,已有百余种抗菌肽被分离,有些抗菌肽不仅具有很强的杀菌能力,还能杀死肿瘤细胞,由于使用抗生素会导致人类致病菌对抗生素产生耐药性,所以使用抗菌肽代替抗生素是将来生物医学发展的必然,具有无限的发展前景。

通过生物活性监测的方法,发现了有某些抗菌肽可以杀死线虫。

而利用HPLC 、电泳等手段,还可以从被囊动物海鞘的血细胞中提取到含有α螺旋结构的系列肽Clavanins A 、B 、C 、D 。

抗菌试验证明,天然来源与合成的抗菌肽均具有广谱抗菌活性。

研究表明,至少7种甲壳纲动物里存在抗病毒、抗真菌的物质;扇贝柱提取物具有显著的抗菌活性;岸边蟹的颗粒血细胞里存在抗菌因子,对多种革兰氏阳性和阴性菌都有灭活作用;从东方鲎的血细胞经破碎后提取的鲎试剂,对真菌、流感病毒A 、口腔疱疹病毒、HIV 都有一定的抗性[4]。

2.2海洋生物毒素海洋生物毒素对人类活动影响很大,尤其是海洋有毒生物至今仍威胁着人类海上的生活和生产。

但是,海洋生物毒素具有重要的理论和应用研究价值。

这是由于它一方面可为神经生理学研究鉴定受体及其细胞调控分子机理提供丰富的工具药,如特异作用于Na 通道的高生物活性物质大部分均来自海洋生物毒素,包括河豚毒素、石房蛤毒素、芋螺毒素等,另一方面则对攻克人类面临的重大疑难疾病具有重要意义,如将海洋生物毒素直接开发为天然药物或作为先导化合物用于新药设计[5]。

已发现的重要海洋生物毒素主要包括:河豚毒素、石房蛤毒素、膝沟藻毒素、鱼腥藻毒素、海参毒素、冠柳珊瑚毒素、大田软海绵酸、海兔毒素、岩沙海葵毒素、刺尾鱼毒素、轮状鳍藻毒素、扇贝毒素、短裸甲藻毒素和西加毒素等。

2.3抗肿瘤因子来源于海洋生物的抗肿瘤因子的抗肿瘤机制多而复杂,目前已知的有免疫抑制(抗淋巴细胞癌变)、免疫增强、抑制血管生成、诱发癌细胞凋亡等[6]。

这些物质的抗癌机制是抑制血管形成,从而抑制肿瘤生长。

试验证明肿瘤周围血管丰富程度与肿瘤细胞转移相关。

血管生成抑制因子通过抑制细胞骨架的形成,阻止内皮细胞的运动迁移,从而抑制血管生成。

肿瘤周围毛细血管生长受到抑制,使肿瘤细胞得不到氧和营养物供应,可达到抑制肿瘤生长的作用[7]。

2.4抗氧化因子研究表明,环境污染、紫外线、放射线以及包括细胞呼吸在内的一些正常的代谢过程都可以产生自由基,而自由基可导致活细胞和组织的氧化损伤。

自由基的存在,也可加速衰老的进程。

抗氧化活性肽通过减少氧自由基、羟自由基,从而达到抗衰老的功能。

海洋动物中含量丰富的超氧化物歧化酶(SOD )、过氧化酶(CAT )和过氧化物酶(如Se -GSH -PX ),在细胞体内形成抗氧化防御体系。

特别是超氧化物歧化酶(SOD ),更是目前研究热点[6]。

2.5心血管活性肽水产蛋白酶解产物的降压机制一般是作为血管紧张素转换酶(ACE )的竞争性抑制剂,阻碍具有升血压作用的血管紧张素Ⅱ的生成,抑制具有降血压作用的血管舒缓激肽的分解,使血压下降。

与其他抗高血压合成性ACE 抑制剂类药物相比,它们对正常状态下的肾、血管作用很小,具有安全性高、无不良反应等特点。

现已成功地从磷虾、金枪鱼、沙丁鱼、鲣鱼中分离获得了ACE 抑制肽[8]。

3海洋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[9]。

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[10]。

3.5大力开展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”[11],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海洋肽类活性物质的应用4.1药物应用天然药物海洋蛋白高值化的最主要研究方向就是筛选纯天然的生物活性肽类药物,包括抗高血压、促进生长、免疫调节、抗氧化、抗衰老、抑制肿瘤等等。

近十几年来,通过对海洋生物中天然存在的活性物质的提取、分离和纯化,我国已有一大批海洋药物投放市场。

4.2海鲜调味品在过去的20年中,人们从鱼类、甲壳类中分离出来6000多种挥发性风味组分,包括醛类、酮类、醇类、含氮含硫的组分、呋喃类等化合物,并用作食品风味添加剂。

通过酶解生产的海鲜调味品是纯天然食品,比人工合成的风味添加剂更受消费者青睐,具有广阔的发展前景。

4.3保健食品海洋生物独特的生存环境使其形成许多功能特异、结构新颖的生理活性物质,海洋生物资源成为功能保健品的原料宝库。

目前,国内外利用海洋生物研究和开发的海洋保健品已形成多个系列,如鱼油系列、水解蛋白系列、海藻系列、贝类系列等。

4.4动物饲料海洋蛋白的水解产物中的氨基酸种类齐全、含量均衡,有些还有促进动植物生长、提高动物免疫力的特殊功能,因此可制成高品质的饲料添加剂,以提高饲料的品质。

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