海洋微生物药物的开发和应用_周世水
海洋微生物药物的开发和应用
第 ３ ２卷 第 ２期 ２０ ０ ２年 ６月
工
业微生Fra bibliotek物 Ｖ Ｉ Ｎｏ． ｏ ３２ ２
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Ｊｎ ０ ｕ ｅ２ ０２
海 洋 微 生物 药 物 的 开 发 和 应 用
周 世 水 丁 金 国 ， 姚 汝 华 ，
（ ． 南 理 工 大学 食 品 与 生 物 工 程 学 院 ， 州 ５ ０ ４ ； ． 东 省 诸 城 外 贸 集 团 ， 东 ２ ２ ０ ） １华 广 １６ ０ ２ 山 山 ６ ２ ０
Ｇ＋菌 的脂溶 性 物质 … 。这 些 都 表 明 成 功 开 发海 洋
１ 海 洋 微 生 物 药 物 的 开 发 和 应 用 现 状
自从 美 国 １ ６ ９ ７年 提 出 “ 海 洋 要 药 （ ｒｇｆ ｍ 向 Ｄ ｕ ｒ ｏ
微 生物抗 菌 抗病 毒 类药 物 是可 行 的 。
海 洋微 生 物药 物开 发 和应 用 的重点 在 抗肿 瘤 药 物方 面 。 １ ９ ９ ６年 Ｂ ｒｈ ｌｅ 从 海 洋 假 单 孢 菌 中 分 ｕｋ ｏｄｒ 离 到有抗 癌 作 用 的 硝 吡 咯 菌 素 Ｐ ｒｌ ｔｉ 始 ， ｙｏｉ ｒ ｎ ｎ开 人
微 生 物还 占不 到 海 洋 微 生 物 总 量 的 ５ Ｊ其 中 日 ％ ， 本 近 年来 的 大 量 研 究 发 现 约 ２ ％的海 洋 微 生 物具 ７
有 抗 菌活 性 Ｊ 。因 此 海 洋 微 生 物 普 遍 具 备 耐 盐 、 液 化 琼 脂 能力 的同 时还 具 有 独特 的 代谢 途径 和遗 传 背
景 ， 生 出不 同结 构 和 功能 的 天然 活性 物 质 ， 以这 产 所
Ａｐａｍｏ ｃ ， Ｇ ｌ ｓ ｍｙｉ 对 菌 有 强 抑 制 作 用 ， 内试 验 可 ｎ 体 抑制 疟原 虫 且毒 性 小 。 冈崎 氏分 离 到钦 氏菌产 生 的
海洋微生物产生的药物发现与应用
海洋微生物产生的药物发现与应用海洋微生物是一类广泛存在于海洋中的微小生物，包括细菌、真菌、原生动物和病毒等。
它们在海洋生态系统中发挥着重要的生物地理学和生态学作用，同时也是一种重要的自然药物资源。
许多微生物通过生物合成产生多种具有生物活性的化学物质，其中许多化合物具有潜在的药物发现和开发价值。
本文将介绍海洋微生物产生的药物的发现与应用。
一、海洋微生物药物的发现1. 海洋微生物样本的采集与筛选海洋微生物样本的采集是海洋微生物药物发现的第一步。
采集样本的地点和方式会对后续的药物筛选产生重要影响。
科学家们通常在海洋中采集到各种各样的微生物样本，如水样、沉积物、海洋生物等。
采集到的样本需要经过预处理和分离纯化，以获取纯净且具有代表性的微生物菌株。
2. 药物活性的初步筛选获得微生物菌株后，科学家们对菌株进行初步的药物活性筛选。
常用的筛选方法包括传统的培养基筛选法和高通量筛选法。
前者是将微生物菌株培养在不同的培养基上，通过观察其对不同生物靶标的抑制效果来评估其潜在的药物活性。
后者则利用自动化设备，通过高效的筛选方法对大量的微生物菌株进行药物活性的评估。
3. 结构分析与药物特性评估通过初步筛选获得具有药用潜力的微生物菌株后，需要对其进行进一步的结构分析和药物特性评估。
结构分析是指通过使用核磁共振、质谱和X射线晶体学等技术手段，确定微生物产生的化合物的结构。
而药物特性评估则需要对这些化合物进行生物活性、安全性和药代动力学等方面的研究，以评估其潜在的草药效果和毒副作用。
二、海洋微生物药物的应用1. 抗感染药物海洋微生物产生的化合物中，有许多具有潜在的抗感染作用。
这些化合物可以抑制细菌、真菌和病毒等病原微生物的生长和繁殖，对于治疗感染性疾病具有重要意义。
目前已经有一些来自海洋微生物的抗感染药物成功上市，如来自海洋细菌产生的万古霉素。
2. 抗肿瘤药物海洋微生物药物还具有潜在的抗肿瘤作用。
许多化合物可以选择性地抑制肿瘤细胞的生长和分裂，对于肿瘤的治疗具有重要价值。
海洋生物的生物医学应用与药物开发
海洋生物的生物医学应用与药物开发海洋生物是地球上最古老、最丰富的生物资源之一，拥有许多独特的生物活性物质和生物活性化合物。
这些物质和化合物具有广泛的生物医学应用和药物开发潜力。
本文将介绍海洋生物的生物医学应用和药物开发领域的重要进展。
一、海洋生物活性物质的发现与应用海洋生物活性物质是指具有生物活性和生物学功能的化学物质，包括蛋白质、多糖、脂质、挥发油等。
这些物质具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化以及免疫调节等活性，对医学研究和药物开发具有重要意义。
近年来，研究人员通过对海洋生物样品的提取、分离和纯化，发现了许多具有生物活性的海洋生物物质，并成功应用于生物医学领域。
例如，海洋藻类中的多糖能够调节免疫系统功能，促进血液循环，对预防和治疗炎症性疾病具有潜力。
海洋海绵中的活性肽能够抑制肿瘤细胞的生长，被视为抗肿瘤药物的候选物质。
二、海洋生物活性化合物的发现与开发海洋生物活性化合物是指从海洋生物体中提取的具有生物活性的化学物质，包括天然产物和合成化合物。
这些化合物通过药物开发和合成药物的研究，可以用于治疗各种疾病，并且在临床医学上取得了显著的成果。
例如，海洋植物中发现的某些次生代谢产物，如海洋大肠杆菌素和海洋黄曲霉素，表现出很强的抗菌和抗真菌活性，已被用于治疗多种感染性疾病。
此外，一些从海洋生物中分离出的具有抗肿瘤活性的天然产物，如蓝青霉素和海洋金黄色链霉菌素，已经成为临床上常用的抗肿瘤药物。
三、海洋生物医学应用的前景与挑战海洋生物医学应用的前景十分广阔，但也面临一些挑战。
首先，海洋生物资源的发现和开发过程存在技术难题，涉及到对海洋生物样品的收集、保存、提取和分离等工艺。
其次，海洋生物样品的收集需要大量的专业设备和技术，成本较高。
另外，海洋生物样品的获取受到法律法规的限制，需要合法获得许可。
此外，海洋生物活性物质和活性化合物的研究需要深入了解其分子机制和作用途径，以及与人体的相互作用。
这对于药物开发的安全性和有效性非常重要。
海洋生物资源在药物开发中的应用研究
海洋生物资源在药物开发中的应用研究近年来，随着生物技术和药物研究的不断发展，海洋生物资源逐渐成为药物开发领域的热门研究对象。
海洋生物资源拥有丰富的多样性和独特的化学成分，具有巨大的潜力用于药物发现和开发。
本文将探讨海洋生物资源在药物开发中的应用研究，旨在加深我们对海洋生物资源的认识，并促进相关研究的进一步发展。
一、海洋生物资源的多样性与独特性海洋是地球上最大的生物圈，拥有广阔的空间和复杂的生态系统。
在这个巨大的海洋世界中，生活着各种各样的生物，它们适应了不同的环境和生存条件，因此拥有丰富的多样性。
海洋中的生物资源包括各类海藻、海绵、海洋细菌、海洋植物、海洋动物等，每种生物都具有独特的形态和化学特性。
例如，海藻是一种常见的海洋生物，具有多种类型和形态。
它们在海洋中具有重要的生态角色，同时也被广泛应用于药物开发。
海藻中富含的多糖、多肽、多酚等化合物，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物活性，被认为是潜在的药物来源。
二、海洋生物资源在药物开发中的应用1. 海洋生物来源的天然产物药物海洋生物中的天然产物是药物开发的重要资源之一。
通过对海洋生物样品的采集和分离提取，研究人员可以发现和鉴定生物样品中的化合物，并进一步评估其药理活性和毒理学特性。
这些海洋天然产物药物在药理学、抗生素学、抗肿瘤学等领域具有重要应用价值。
例如，从一些特定的海洋生物中分离出的某些活性物质，如海绵中的马尾藻素、水母中的脂类毒素等，已被广泛应用于抗肿瘤和抗炎症领域的药物研究中。
2. 海洋生物资源的基因工程和生物合成随着生物技术的发展，基因工程和生物合成技术为海洋生物资源的药物开发提供了新的途径。
通过对海洋微生物的基因组序列进行解读和分析，研究人员可以发现新的生物活性基因和代谢途径，并通过基因工程手段实现这些基因和代谢途径的高效表达。
例如，利用基因工程技术，可以将某些海洋微生物中的有效抗生素基因移植到其他微生物中，实现高效合成抗生素的目的。
此外，还可以通过基因工程手段改造海洋微生物中的代谢途径，实现新药物的合成和生产。
海洋药物的产业化开发与应用
海洋药物的产业化开发与应用海洋药物是指从海洋生物中提取出的具有药用价值的物质。
由于海洋生物资源的丰富和独特性，海洋药物研究成为了近年来医药领域的热点之一。
海洋药物的产业化开发与应用对于人类健康和经济发展具有重要意义。
本文将从海洋药物的研究背景、产业化开发路径以及应用前景等方面进行深入探讨。
一、海洋药物的研究背景海洋是地球上资源最丰富、最为广阔的地方之一。
海洋生物具有与陆地生物不同的生态环境和生物适应特征，其体内所含的化学成分经过长期演化，具有多样性和独特性。
研究表明，海洋生物中的许多化合物具有显著的药理活性，具备抗菌、抗病毒、抗癌等多种药理作用，因此成为了新药研发的重要来源。
随着生物技术和药物研究的不断进步，海洋药物的开发潜力日益受到重视。
二、海洋药物的产业化开发路径海洋药物的产业化开发包括以下几个关键环节：资源勘探与筛选、有效物质提取与纯化、药物研发和临床应用等。
1.资源勘探与筛选海洋药物的资源勘探是产业化开发的首要环节。
通过深海探测设备、海洋科考船等工具，可以对深海和边远海域进行系统的勘探，并收集各种海洋生物样本。
对收集到的样本进行筛选和鉴定，发现具有潜在药用价值的物种和化合物。
2.有效物质提取与纯化海洋药物的有效物质提取与纯化是产业化开发的核心环节。
通过生物活性测试、分离纯化、结构鉴定等技术手段，将从海洋生物中提取出的复杂混合物中筛选出具有明确药理活性的单一成分，并确保其纯度和稳定性。
3.药物研发药物研发是海洋药物产业化开发的重要环节。
经过有效物质的筛选和纯化，科研人员需要进行进一步的研究和开发，包括药物衍生物的合成、制剂设计、药物代谢和毒理学研究等，最终将药物研发到临床试验阶段。
4.临床应用海洋药物的临床应用是产业化开发的最终目标。
在临床试验阶段，科研人员需要进行药效学、安全性和有效性等评价，确保海洋药物的治疗效果和安全性。
一旦通过了临床试验，药物将可以进入市场应用阶段，为患者带来健康效益。
海洋微生物天然活性物质的开发应用进展
ｌ 陆 栖 微 生 物 在 抗 生 素 、 、 抑 制 剂 、 糖 殖着 酶 酶 多 等 生 物 活 性 物 质 方 面 的 大 量 开 发 和 应 用 ， 过 寻 找 通 新 种 属 的 微 生 物 或 特 殊 性 状 的 微 生 物 来 开 发 新 型 微 生 物 天 然 牾 性 物 质 的 难 度 越 来 越 大 。 于 是 人 们 在 最 近 几 年 把 目光 转 向具 有 更 大 开 发 前 景 的 海 洋 微 生 物
能 抑 制 动 物 移 植 肿 瘤 ， 化 疗 药 物 在 抗 肿 瘤 方 面 协 与 同作用 ， 已作 为 治 疗 肿 瘤 的 佐 剂 上 市 。 从 日本 海 北 部 ３０ ０多 ｍ 深 的 海 泥 中分 离 到 １株 海 洋 细 菌 Ａｌ ０ 一 ￣ ｏ ｎ ５ ｌｐａ ｋｉ． 一 定 条 件 下 培 养 能 产 生 ｅ ｍ口 口 Ｈａｏ ｌｎ ｔ 在 ｒ ｓ 抑 制 肿 瘤 细 胞 的 离 子 载 体 类 代 谢 产 物 』 Ｋ． ； Ｃ ｓ ｆ ｎ等 从 海 洋 细 菌 中 分 离 得 到 大 环 内 酯 类 化 ｕｔ ｓ ａ。 合 物 Ｍａｌ ａｔ ｓ ｒ ｈ ｈ ｒｉ， 有 抗 肿 瘤 、 病 ｃ ｌｃ ｎ ，Ｔ ｉ ｏ ａｚｎ 具 ｏ ｉ ｃ 抗 毒 、 菌 等 性 能 。从 海 洋 粘 球 菌 ０ｌ ｄ ｏ ｃｓ中 发 抗 ｏ ｒｍｙｅ ｎ 现 一 类 新 型 缩 酚 酸 肽 Ｃ ｏ ｄａ ｄｓ ｈ ｎ ｒｍｉｅ Ａ～Ｄ， 多 种 人 对 类 瘤 细 胞 有 极 强 的细 胞 毒 性 Ｊ 而 Ｂ ｉ Ｇ ｒ ｃ 。 ｒｌ ｅｗｉ ｌ ｋ研 究 组 最 近 从 加 勒 比海 真 菌 Ｌ ｎ ｂａ 叼￣ｃ ｌ 中 分 ｙ ｇ ｒ ＃ ｕａ ｓ 得 Ｃ ｒｃ 它 是 一 种 有 抗 肿 瘤 和 有 丝 分 裂 潜 力 的 ｕａｉ Ａ． ｎ 药 物 。 。从 海 洋 生 物 共 生 菌 中 分 离 得 到 的 海 洋 微 生 物 天 然 活 性 物 质 ， 多 具 有 极 好 的 药 用 价 值 。 东 京 很 大 学 的 研 究 人 员 发 现 河 豚 毒 素 Ｔ Ｘ 是 由 生 长 在 鱼 Ｔ 内脏 器 官 的 单 胞 菌 属 的 海 洋 细 菌 产 生 ， 且 可 培 养 并 海洋细 菌生 产 河 豚 毒 索 Ｔ 。 同样 海 葵 毒 素 Ａ — Ｔｘ ｐ Ａ， Ｂ 石 房 蛤 毒 素 Ｓ ｘｔｘｎ等 也 都 是 由 相 应 的 海 Ａ 、 ａｉ ￣ ｏ 洋 微 生 物 产 生 。从 虾 卵 的共 生 菌 中 分 离 出 具 有 明 显 抗 真 菌 作 用 的 抗 生 素 Ｉｔｔ 在 佛 罗 里 达 曾 从 一 种 ｓａｉ ｎ 水 母 体 内 分 离 到 一 种 海 洋 细 菌 ， 当 培 养 可 产 生 新 适 抗生 索 Ｓｌ ａ ｉ ａ ｎｒ ｄ ｉ ａ ｅＡ， 。 可 见 海 洋 生 物 中 存 在 大 Ｂ 量 的 海 洋 微 生 物 天 然 活 性 物 质 ， 为 有 目 地 研 究 寻 它
海洋微生物在药物开发中的应用
海洋微生物在药物开发中的应用近年来，随着科技的不断发展，海洋微生物的潜力被广泛认识和重视。
海洋是地球上生物多样性最丰富的环境之一，其中包含着大量未被发现和研究的微生物。
这些微生物具有独特的适应性和生物活性，被认为是药物开发领域的一块宝藏。
本文将重点探讨海洋微生物在药物开发中的应用。
一、海洋微生物的多样性与生物活性海洋微生物包括细菌、真菌、藻类等微生物群体，具有极高的物种多样性。
与陆地微生物相比，海洋微生物面临着更为丰富和复杂的生态环境，从而培养出了独特的生物特征。
研究表明，海洋微生物可以产生多种生物活性化合物，如抗生素、抗肿瘤剂、抗病毒药物等。
其中，一些新颖的化合物具有独特的结构和生物活性，为新药研发提供了新的思路和资源。
二、海洋微生物在抗生素开发中的应用细菌感染是世界范围内广泛存在的健康问题，而抗生素是治疗细菌感染的重要手段。
然而，由于多年的滥用和抗药性菌株的产生，抗生素的疗效逐渐下降。
因此，开发新型抗生素成为当务之急。
海洋微生物中的细菌产生了许多潜在的抗生素化合物。
通过从海洋微生物中分离和筛选具有活性的化合物，可以获得新的抗生素结构。
这种方法可以突破传统抗生素的结构限制，提高治疗效果。
三、海洋微生物抗肿瘤剂的发现与研发癌症是全球公认的健康难题之一，而现有的抗癌药物副作用大、耐药性强。
因此，寻找新的抗癌药物成为迫切需要。
海洋微生物中的真菌和藻类被发现含有多种抗肿瘤活性化合物。
这些化合物可以通过抑制肿瘤细胞的增殖、诱导凋亡和阻断肿瘤血供等方式来抗击肿瘤。
通过开发这些海洋微生物抗肿瘤剂，可以为癌症患者提供更有效和低毒的治疗方案。
四、海洋微生物在抗病毒药物研发中的发展病毒性疾病的爆发具有突发性和传染性，给全球健康带来了严重威胁。
然而，目前对于病毒性疾病的治疗手段仍然非常有限。
海洋微生物中的抗病毒活性物质被认为是抵抗病毒感染的重要资源。
通过从海洋微生物中分离和筛选抗病毒活性的化合物，我们可以获得具有广谱和高效抗病毒作用的药物。
海洋生物药物的研究和应用
海洋生物药物的研究和应用
文笔精美
海洋生物药物，被公认是21世纪最有前途的新药研究和开发的蓝海，它是从海洋生物体中提取出来的有用物质，是一种利用海洋生物体提取有
价值的生物组分，更是一种有效利用自然资源的有机体。
近年来，随着海
洋生物药物研究的不断深入发展，人们已经从海洋中获取了大量的有前途
的新药物研究对象，包括类固醇、多肽抗生素、腔膜抗生素、长链烷脂类、抗肿瘤药物等，像紫杉醇、凯瑞拉唑等，它们可用于治疗癌症、心血管疾
病等。
首先，要进行深海探测，以获取多样性的海洋生物样本，确定海洋生
物样本的化学结构；
第二，要对海洋生物样本进行活体药效测试，根据药效确定海洋生物
药物的功效；
第三，要进行海洋生物药物的鉴定研究，对海洋生物药物结构的化学
合成过程进行分子设计；
第四，要进行大规模纯化，获得高浓度海洋生物药物纯度样本；
第五，要进行药效学研究，以了解海洋生物药物在机体内的作用机理；
最后，要进行药物安全性测试，对海洋生物药物的毒副作用等进行检测；。
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分离到一株黄杆菌属的海洋细菌 U liginosum 代谢 产生杂多糖 Marinactan , 能够增强免疫功能和抑制
第一作者简介 :周世水(1971 ～ ), 男 , 在职博士生 , 讲师 。
3 海洋微生物药物的开发和应用的展望
选等技术的应用使天然产物数量和活性种类迅速增 随着社会发展 、环境变迁和科技进步 , 人类疾病
多 , 导致天然产物化学结构确定工作变得更加困难 。 谱也在发生明显的变化 , 各种新老疑难病症严重威
1968 年 Petti t 小组在大量采集的海洋生物中发现强 胁着人类的健康和生存 。为寻求防治疾病用新型药
型生物的体表或内脏中分离 、筛选海洋微生物药物 海洋微生物药物开发首先是采集和筛选海洋微
成为新药开发的重要来源 。这已引起人们地重视并 生物及其药物 。 海洋微生物的来源主要分为海水 、
展开深入的研究 , 已经取得大量研究成果 。 河豚毒 海泥和海砂中的微生物 ;鲜活鱼虾的组织 、消化道中
素 T etrodotoxin 是 由鱼内 脏中 的单孢 菌属 细菌 产 生 , 通过 细菌培 养得到 河豚毒 素[ 11] ;海神 毒素 Is-
筛选工作变的容易并可发现更多新型海洋微生物及 来实现海洋微生物药物生产的工业化和不断降低药
其药物 。
物生产成本 。因此按照“优中选优”进行海洋微生物
2 .2 海洋微生物药物开发成新药的技术和方法 对于筛选到的活性物质必须确定其化学结构和
药物开发和工业化生产的一体化是向海洋要药的重 要一环 。
药理功能才能够开发成药物 。 由于筛选到天然产物 的结构复杂 、种类繁多 , 特别是自动化高通量药物筛
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第 2 期
工 业 微 生 物
第 32 卷
行测试来寻找有抗菌 、抗病毒 、抗癌征兆或有治疗心 和应用推广 , 为实现从获得目的微生物菌株到培养
血管 、神经系统疾病苗头的药物 。目前海洋微生物 生产得到需药物的全过程提供了可靠的技术保证 。
药物筛选快捷有效的方法是采用自动化高通量药物 特别是利用基因工程对原微生物菌株的改良或将药
in 等也都是由相应的海洋微生物产生 。从 Apogon 培养和活性物的筛选难度也大 。 因此海洋微生物药
endekataenia 鱼 内脏中 分离 到脂 肽 Fellutamides A 物的筛选必定采用活性引导型开发方法 , 即先明确
和 B , 具细胞毒性并能刺激神经生长因子 , 从佛罗里 研究目标物质的活性是什么 , 市场有多大 , 竞争对手
菌 Alterom anas Haloplankt is 能产生抑制肿 瘤细胞 的离子载体类代谢产物[ 6] 。K .Cust afson 等从海洋
细菌中分离到大环内酯类化合物 Maclolactins, 具有
sali na 产生 β —胡 萝卜 , 海洋 细菌 Pseudomonas SP 产生灵菌红素 P rodigiosin , Shimizu 实验室用海洋细 菌生产虾青素 Astaxantin[ 14] 。这都表明开发海洋微
1 海洋微生物药物的开发和应用现状
自从美国 1967 年提出“向海洋要药(Drug f rom the sea)”的口号开始 , “蓝色药物” 引起了各国的重 视 , 短短几十年便有 10000 多种新型结构的化合物 被发现 , 其中 200 多种已申请专利[ 4] 。 海洋微生物 药物作为海洋药物的重要组成部分同样取得了辉煌 的成就 , 成功的例子是 1945 年从意大利撒丁岛分离 到一株海洋真菌(顶头孢霉菌), 它产生的头孢霉素
烈抗肿瘤活性的总合草苔虫 Bugula neri ti na , 经过 13 年的连续努力才阐明其活性成分草苔虫素 Bryo-
已被开发成临床广泛应用的 30 多个品种如先锋霉 素 。目前海洋微生物药物的开发和应用现状主要有 以下几方面 。 首先是海洋微生物在抗菌抗病毒类药物方面的 开发和应用 , 它是陆栖微生物药物研究开发的延续 和扩展 。 药物的直接来源是从海水 、海泥中筛选出 的微生物代谢产物 , 可直接开发成新药或经修饰后 成为新药 , 也可作为新药开发的先导化合物 。如厦 门鼓浪屿附近海泥中筛选到的链霉菌亚种 S .rutgersensis subsp .Gulangyunensis 产 生 的 氨 基糖 苷 8510 -1 抗生素临床应用表明对绿脓杆菌和革兰氏 阴性菌有强抑制活性[ 5] 。 冈见氏从日 本相模湾的 浅海泥中分离出 的链霉菌 SS -20 , 产生的 抗菌素 Aplasmomycin , 对 G+菌有强抑制作用 , 体内试验可 抑制疟原虫且毒性小 。 冈崎氏分离到钦氏菌产生的 抗菌素 SS -228Y 可抑制 G+菌 、小鼠艾氏腹水癌和 多巴胺 β —羟化酶[ 3] 。方金瑞等分离到一株嗜碱海 洋链霉菌 2B 产生广谱抗菌素 ———丁酰杆菌素和抗 G +菌的脂溶性物质[ 1] 。 这些都表明成功开发海洋 微生物抗菌抗病毒类药物是可行的 。 海洋微生物药物开发和应用的重点在抗肿瘤药 物方面 。 1996 年 Burkholder 从海洋假 单孢菌中分 离到有抗癌作用的硝吡咯菌素 Py rolint rin 开始 , 人
第 32 卷 第 2 期 2002 年 6 月
工 业微 生 物
Industrial M icrobiology
V ol .32 N o.2 June 2002
海洋微生物药物的开发和应用
周世水1 , 丁金国2 , 姚汝华1
(1 .华南理工大学食品与生物 工程学院 , 广州 510640 ;2 .山东省诸城外贸集 团 , 山东 262200)
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第 2 期
周世水 , 等 :海洋微生物药物的开发和应用
第 32 卷
动物移植肿瘤并成为化疗药物治疗肿瘤的佐剂 。 日 本海北部 3000 多米深的海泥中分离到一株海洋细
碳五烯酸 EPA 和二 十二碳六烯酸 DHA 等多价不 饱和脂 肪酸[ 13] , 海洋 真菌 及杜 氏 盐藻 Dunaliel la
抗肿瘤 、抗病毒 、抗菌等功 能 。 海洋粘 球菌 Chon- 生物医疗保健品前途广阔 。
dromyces 中发现一类新型缩酚酸肽 Chondramides A ～ D , 对多种人类瘤细胞有极强的细胞毒性[ 7] 。 Brill
总之海洋微生物药物的开发虽取得巨大成绩 , 但研究开发尚处于初级阶段 , 还有更多海洋微生物
摘 要 概要介绍了海洋微生物药物的开发和应用现状 、海洋微生物药物的研究开发技术和方 法 , 并展望了海洋微生物药物及其资源的开发和应用前景 。 关键词 :海洋微生物 ; 海洋微生物药物 ; 筛选方法
随着陆栖微生物在抗生素 、酶 、酶抑制剂等生物 活性物质方面的大量开发和应用 , 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 。于是最近几年人们把目光转向更具有药物开 发前景的海洋微生物 ———海洋药物的重要资源[ 1] 。 海 洋是生 命的起 源地 , 不 仅占地 球表 面积 的 71 %, 而且包含着地球上 80 %的生物资源 。 海洋环 境的多样性和特殊性如存在的高盐 、高压 、低温 、低 营养或无光照等特殊生态环境 , 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 , 而目前所研究和鉴别过的海洋 微生物还占不到海洋微生物总量的 5 %[ 2] , 其中日 本近年来的大量研究发现约 27 %的海洋微 生物具 有抗菌活性[ 3] 。因此海洋微生物普遍具备耐盐 、液 化琼脂能力的同时还具有独特的代谢途径和遗传背 景 , 产生出不同结构和功能的天然活性物质 , 所以这 成为寻找特定目的海洋微生物 及其药物的丰 富资 源 , 也为微生物工业化生产新药开辟了一条崭新道 路。
tort ile 表面分离到丝状真菌 Leptospharia sp ., 产生 境如高盐 、高压 、高温 、低营养等 , 以及微生物种类的
Leptosins 。所有研究成果表明这是开发新型海洋微 不同如细菌 、真菌或放线菌等 , 世界各地的实验室都
生物药物的重要来源 。 海洋微生物产生的其它有药效的活性物质可开
达水母体内分离到一种海洋细 菌可产生新抗 生素
Salinamide A 、B[ 12] , 从海洋 双贝壳 My tilus coruscus 上分离的丝状真菌青 霉得到代谢产物 Co ruscol[ 2] ,
如何 , 筛选成功可能性有多大等主要投入产出问题 后才确定能否行开发 。 海洋微生物菌株要从海洋各区域中进行采集 ,
有一套专门快速有效的方法 。如福建海洋研究所的 海洋微生物培养 、分离方法和技术就颇为成功[ 15] ,
发成为医疗保健品 。 海洋真菌如破囊壶菌 Thraus- 而美国 Cy anamid 公司的研究人员运用保密的独特
tochy tri um 、裂 殖壶菌 Sohizochytrium 等产 生二 十 分cetes opi lio 上分离到真菌 Phoma sp . 而将能产生特定药物的微生物从大量样品中特异 、
可产生 Phomactins , 虾卵共生菌中可分离出有明显 高效分离出来本身需要一套专门的微生物及活性物
抗真 菌 作 用 的抗 生 素 Ist atin , 海 洋藻 Sargassum 分离培养技术 。针对微生物分离培养的特定生长环
作为靶点筛选模型可得到药物作用机理的信息 , 计 高药物的含量和产量 。 利用细胞工程技术可实现不
算机辅助筛选则通过模拟来加快药物筛选速度 , 这 同种属间生物的融合杂交 , 从而改良菌种和开发所
些都已成为海洋微生物药物研究的重要方法 。总之 需药物 。 利用微生物发酵技术的成熟工艺 、后处理
随着海洋微生物及其药物筛选模型的不断增多将使 和分离纯化技术以及高度自动化的生物反应器设备