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。

(5)4.5.2 化学结构引导型。

(5)4.5.3 活性引导型。

(5)4.6 高通量药物筛选技术 (5)5 海洋肽类活性物质的应用 (5)5.1 药物应用 (5)5.2 海鲜调味品 (6)5.3 保健食品 (6)5.4 动物饲料 (6)6 展望 (6)参考文献: (7)1 前言浩瀚的海洋是地球上生命的摇篮, 它覆盖着地球表面积的71%。

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40多万种动、植物和上亿种微生物生存在其中[1]。

海洋与陆地生态环境的截然不同, 造就了海洋生物中许多具有某些特殊作用的生物活性物质。

对现代海洋生物活性物质的研究始于20世纪60年代, 兴起于20世纪80年代中期[2]。

迄今为止, 全世界范围内从海洋动植物及微生物中分离得到的新型化合物已有15000多种。

我国的海洋药物研究与开发几十年来也取得了很大的进展, 据初步统计, 我国的科学研究人员迄今已鉴定海洋天然产物2000种左右,新化合物200多种1。

海洋生物活性物质是指海洋生物体内含有的对生命现象具有影响的微量或少量物质, 主要包括海洋生物毒素、生理活性物质、生物功能材料及生物信息物质等[3]。

按化学结构来分,包括肽类、萜类、生物碱类、甾醇类、多糖、甙类、聚醚类、核酸及蛋白质等化合物[4]。

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。

本文主要对海洋生物毒素、生理活性物质、生物功能材料等三类海洋生物活性物质的研究进展作一综述。

2 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[5]。

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[6]。

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[7]。

3 海洋生物活性物质的种类与生理作用3.1 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[8]。

3.2 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[9]。

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。

现已查明, 剧毒的岗比甲藻是西加毒素的唯一生源前体。

从Lophw ogorgia 属柳珊瑚中分离纯化出一种新的神经肌肉毒素——lophotox in, 它可抑制神经受到刺激后的肌肉收缩, 但不影响对肌肉直接进行电刺激所引起的收缩[10]。

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[11]。

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FM 1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[12]。

而在体外筛选模型中, 海洋生物活性物质总草苔虫内酯在4Lg /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[13]。

研究海洋生物活性物质的抗肿瘤作用, 试验结果表明:水产科技情报 2007, 34(5) 203。

鲎素能有效地抑制肝癌细胞的增殖活动, 具有与癌细胞诱导分化物相似的抗肿瘤效果[14]。

3. 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、诱发癌细胞凋亡等错误！未定义书签。

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[15]。

从日本海采集的红藻中分离到一种抗肿瘤活性物质Marginisporum crassissiman, 能够促进T 细胞的出芽生长和IgG 的形成, 对小鼠骨髓瘤细胞、黑色素瘤细胞B16- BL6、小鼠肿瘤细胞株JYG-B、人肿瘤细胞株KPL- 1均有良好的抑制效果[16]。

3.4 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[17]。

3.5 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[18]。

4 海洋活性物质药物研究开发的技术方法4.1 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。