海洋苔藓虫中生物活性物质的研究进展-海洋科学
海洋微生物活性物质的研究进展
文章编号:1001-909X (2007)01-0055-11收稿日期:2005-03-14作者简介:刘晶晶(1982—),女,浙江衢州市人,硕士研究生,主要从事海洋生物学研究。
海洋微生物活性物质的研究进展刘晶晶,陈全震,曾江宁,高爱根,廖一波(国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州 310012)摘 要:海洋微生物由于其特殊的生存环境,往往能产生结构新颖、功能多样的活性物质,海洋微生物作为活性物质的新来源,正日益受到人们的关注。
综述了近几年海洋微生物产生的抗肿瘤、抗心血管病、免疫调节剂、抗生素等生物活性物质的开发利用现状及相关的研究技术和方法,展示出海洋微生物活性物质巨大的开发利用前景。
关键词:生物活性物质;微生物;海洋中图分类号:P 745 文献标识码:A 21世纪人类社会面临“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战,随着陆地资源的日趋减少,开发海洋,向海洋索取资源,尤其是海洋微生物资源将越来越受到人们关注。
海洋微生物为了适应特殊的生存环境,往往能产生不同结构和功能的天然活性物质,另外越来越多的实验证明,来自海洋动植物活性物质的真正生物源是海洋微生物[1]。
可见,海洋微生物活性物质的开发利用大有前途,目前这方面的研究进展迅速,人们已从放线菌、真菌、细菌、微藻等海洋微生物中分离出具有抗肿瘤、抗病毒、抗细菌、免疫调节功能以及其它用途的生物活性物质。
这些物质是开发海洋药物的重要资源,并在化工、食品以及生命科学基础研究等领域都有着重要的应用价值。
1 海洋微生物活性物质的开发利用现状1.1 抗肿瘤的活性物质目前癌症是对人类威胁最大的疾病之一。
海洋微生物产生的活性物质种类丰富,结构多样,已成为寻找新的抗癌药物的一个最有希望的药源。
有学者预言,最有前途的抗肿瘤药物将来自海洋,而海洋微生物在此领域有着巨大的潜力[2]。
1.1.1 海洋放线菌海洋放线菌是一类特殊的、具有重要经济价值的微生物。
海洋丝状真菌生物活性物质的研究概述
海洋丝状真菌生物活性物质的研究概述张志华1康应田2(1忻州职业技术学院,山西忻州034000;2定襄人民医院,山西定襄035400)摘要:海洋微生物资源丰富,蕴含丰富的结构新颖的活性物质,主要来源于海洋放线菌和海洋真菌。
特别是海洋真菌因其代谢途径复杂、代谢产物种类多样性丰富而日益受到研究者的重视。
海洋真菌正在成为海洋药源微生物研究的新热点。
海洋真菌及其活性物质较多来自子囊菌属。
关键词:海洋真菌;活性物质;海洋药物;研究中图分类号S963.21+1文献标识码A文章编号1007-7731(2010)11-73-04Research Review on Bioactive Substances of Marine FungiZhang zhihua1et al.(1Xinzhou vocational technical college,Xinzhou034000,2Dingxiang people’s hospital,Dingxiang035400)Abstract:Rich marine microorganisms,contains a wealth of new structure of active substances,mainly derived from marine actinomycetes and marine fungi.In particular,Marine fungi are attention by researchers,because of its complex metabolic pathways and diverse types of metabolic products,Ocean marine fungus medicine is becoming a new hot spot source of Mi-crobiology.And to sum up the more biologically active substances of marine fungi from the Ascomycota.Key words:Marine fungi;Active substances;Marine drug;Research1引言海洋占地球表面积的70%,占生物圈体积的95%,地理环境和生物环境极具多样性。
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。
海洋生物活性物质的研究与开发
海洋生物活性物质的研究与开发随着现代生物学和化学的发展,海洋中发现的生物活性物质正成为医药、食品和化妆品等领域的重要研究对象。
海洋生物活性物质是指从海洋生物体内或其周围的环境中提取得到的、具有生物活性的物质。
这些生物活性物质具有独特的生物学和药理学特性,对于人类的健康和生命有着重要的意义。
一、海洋生物活性物质的研究现状随着对海洋生态系统的深入研究,越来越多的海洋生物体被发现并开发。
自20世纪以来,海洋生物中发现出的抗癌、抗病毒、抗菌、止痛等功效的生物活性物质已达到上千种,其在药物、食品、化妆品、饲料等领域的应用和研究逐年增加。
例如,从海洋生物Whale Shark干鱼皮中发现了一种能促进骨骼生长的生物活性物质,从海蛎壳中提取得到的海藻胶不仅是一种重要的食品添加剂,还是一种重要的医用、化妆品原料。
二、海洋生物活性物质的开发为了更好地挖掘和利用海洋生物活性物质,需要开发一种高效、安全、稳定的提取和分离技术。
海洋生物的提取难度一般较高,需要克服海水和其他污染物对生物提取过程的干扰,提高提取和分离的效率和稳定性。
同时,需要对生物物质进行有效的保鲜和储存,以保证其生物活性和有效成分的稳定性和安全性。
目前,国内外都有相关的海洋药物、食品、化妆品研究和开发领域。
在国外,日本是世界上海洋生物开发和研究的领先者之一,其开发出的防晒霜、美容及健康食品等产品,已经远销全球。
在国内,随着海洋经济的发展,尤其是重庆市九龙坡区运行精准扶贫“海洋产业扶贫工程”,海洋生物活性物质的研究和开发也取得了不少积极的进展。
三、海洋生物活性物质的应用前景随着生物技术和化学技术的不断提高,预计未来海洋生物活性物质将在医药、食品、化妆品、饲料等领域有更加广泛的应用。
例如,在医药领域,海洋生物活性物质可能用于疾病的治疗和诊断,特别是在对抗癌症和其他严重疾病方面具有重要的潜在作用。
在美容化妆品领域,海洋生物活性物质可能用于皮肤保养和护理,其抗氧化和保湿等功能将是未来重要的研究方向。
海洋细菌活性物质的研究进展
海洋细菌药物研究
1 抗菌活性物质
抗菌活性物质主要包括抗细菌、抗真菌、抗病毒物质三类,其 中主要以抗细菌活性物质为主。许多海洋细菌可产生抗生素,包括 链霉菌属、交替单胞菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、微球菌属、着 色菌属、钦氏菌属及许多未定菌。已报道海洋细菌产生的抗生素有 溴化吡咯、3-氨基-3-脱氧-D-葡萄糖、靛红、对羟苯基乙醇、醌等, 其中有些种类在陆生菌中未见过。
2 抗肿瘤活性物质
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、微球菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属、 交替单孢菌属、链霉菌属、钦氏菌属、黄杆菌属和小单孢菌属。但 是,自1966年Burkholder从海洋假单胞菌分离得到具抗癌作用的抗 生素硝吡咯菌素开始,直到上个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,以期得到新的特效抗癌药物。
(2)海洋细菌发酵条件的研究。对于海洋细菌中蛋白类活性物 质,比如酶等等,可采用基因工程手段实现海洋细菌酶的 大量生产,克服海洋细菌培养需要高盐环境、培养液浓度 稀等不足,加速产业化进程; (3)海洋细菌中特定功能基因的研究。比如将海洋细菌酶与陆 地酶进行结构和功能上的比较和研究,然后通过蛋白质工 程进行酶的分子修饰和改造。 (4)海洋细菌活性物质的人工合成研究。随着现代生物技术、 生化技术、医学等多学科的介入和联合重点攻关,海洋细 菌天然活性物质的研究、开发和应用将取得更快的发展。
5 多不饱和脂肪酸(PUFA)
海洋多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid, PUFA)的代表是二 十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA}。海洋细菌中的EPA是磷脂型 的,优于鱼类的中性脂质EPA,没有特殊的鱼腥味,因此从海洋细菌 中获取EPA和PHA具有广阔的应川前景。Rossellor Mora等通过5S和16S rDNA序列分析,确认这些海洋细菌为革兰氏阴性菌,分别属于:希瓦 氏菌(Shewcmella)、交替单胞菌、交替假单胞菌(Pseudoalteromonas)和 Ferrimonas。其Colwellia和希瓦氏菌被认为是生产PUFA的主要海洋细 菌种属。
海洋微生物活性物质的研究进展
第26卷第8期2009年8月沈 阳 药 科 大 学 学 报Jo urna l o f Shenyang Phar m aceutical U n i v ersityV o l 26 N o 8A ug .2009p 670收稿日期:2008-12-03基金项目:国家 863 科研计划项目(2007AA 09Z413)作者简介:张起辉(1979-),汉族,辽宁沈阳人,博士研究生,从事海洋活性微生物研究,E m ail qi hui79@ho t m a i.l com;裴月湖(1954-),汉族,山西翼城人,教授,主要从事天然药物化学和海洋微生物活性成分研究,T el .024-********,E mail pe i y uehu @v i p 。
文章编号:1006-2858(2009)08-0670-09海洋微生物活性物质的研究进展张起辉1,王 彦2,裴月湖1(1 沈阳药科大学中药学院,辽宁沈阳110016;2 沈阳双鼎制药有限公司,辽宁沈阳110179)摘要:目的对海洋微生物代谢产物和药理活性的研究进展作一综述,并对海洋药物开发前景进行预测。
方法通过查阅近年来国内外有关文献54篇,按照药理活性的不同,综述来自海洋放线菌、海洋真菌及海洋细菌中分离得到的结构新颖的活性代谢产物及其抗肿瘤、抗菌、抗病毒、免疫调节等作用。
结果海洋微生物代谢产物含有多种活性化学成分,具有多种药理活性,可望开发成抗肿瘤、抗炎等方面的新药。
结论综述了近年海洋微生物生物活性物质的研究进展。
关键词:海洋微生物;代谢产物;生物活性中图分类号:R 94 文献标志码:A1 海洋微生物研究的意义特殊环境之中如高盐、高压、低温、低营养或无光照等,造就了海洋微生物种类的特殊性,使其具有能产生不同于陆栖微生物的活性物质。
在近年的研究中,已有近万种新的海洋天然产物被发现,这些海洋天然产物具有抗癌、消炎、抗氧化、细胞毒、免疫调节等活性,已成为当今世界药物研发的热点,有的药物已进入临床实验阶段或已进入临床,并取得了丰硕的成果。
海洋生物源杀虫活性物质研究进展
物的多样性 !复杂性和特殊性 为寻找新的天 然产物提供了有利条件 ∀ 现代药理研究表明许 多海洋生物次生代谢产物对害虫有较好的防 效≈
∗
从而引起了化学家 !生物学家 !农药学
家等的极大兴趣 ∀ 科学家预测 海洋科技是 世纪人类最可能取得生物科技突破的领域之 一 并预言 世纪将是海洋世纪 ∀
3 国家
项目 / 保护地蔬菜病虫害生物化学协同控制技术 0 江苏省自然科学基金项目 / 新型海洋微生物
≈
分离并确定化学结构或对化学结构有一定了解 的毒素已达几十种 ∀ 海洋毒素具有化学结构新 颖! 作用机制特殊 ! 毒性强烈 ! 分子量较小等引人 注目的特点 因此有些毒素已成为合成新化合物 药物的来源和开展生命科学研究的重 的导向物 ! 要工具 特别是对天然产物化学 !分子毒理学 !分 子生物学等基础学科的发展起到了重要的推动 作用 ∀ 由于许多高毒性毒素的作用靶标是生物 的神经系统 对海洋生物毒素的研究可能为研究 新型农药提供重要的线索 ∀ 目前海洋毒素作为 农药直接开发研究的工作还很少 更多的工作还 主要集中于海洋毒素的分子作用机理研究 特别 是不同海洋毒素作用于神经系统离子通道以及 离子通道受体的影响等等 ∀ 对于研究昆虫与脊 椎动物离子通道药理学特性的异同点以及离子 通道的特性和不同受体结合位点研究起到重要 的作用 也为明确神经系统杀虫剂的分子作用机 理起到了重要的推动作用 ∀ 年新田清三郎 发现蚊蝇 !蝗 !蚂 蚁等 在 异 足 索 沙 蚕 Λυµβρ ιχοµερ ερ εισ ηα τερ οποδα 死尸 上 爬 行 或 取 食 后 会 中 毒 死 亡 或 麻 痹 瘫 痪≈
¬ ¬ ××÷
具有强烈的神经毒性 其后
又从引起赤潮的双鞭毛藻中分离到石房蛤毒素 其麻醉作用与 ××÷ 相似 ∀ 等从 Π τοξιχα 中 分 离 到 海 葵 毒 素 ¬ 其毒性远远超过河豚毒素和海藻毒素 °×÷ 是目前最强的冠状动脉收缩剂 ∀ 海蛇的毒性比 陆上最毒的蛇毒还要强的多 其毒液是多种蛋 白质的混合物 包括酶 !多肽和小肽 ∀ 半歪扁尾 海蛇 Λαχτιχαυδζα σ ε µιφασ χ ια τε 的毒素 ¬ ≈ 均能高度专一性地结合乙酰胆碱受 2∏ 体 阻断突触传递 引起麻痹 多以呼吸肌麻痹 导致死亡 ∀
海洋生物活性物质的研究与应用
海洋生物活性物质的研究与应用海洋是地球上最大的生物圈,也是全球最大的物种多样性存储库。
海洋生物不仅拥有卓越的适应性和多样性,还具有许多独特的生物活性化合物。
这些生物活性化合物在生态学、医学、农业等各个领域均有着重要的应用价值,是人类探索和发展海洋经济的重要基础。
本文就海洋生物活性物质的研究与应用进行探究。
一、海洋生物活性物质的分类海洋生物活性物质的分类可以从多个角度进行,包括来源、性质、作用等等。
按来源分,大致可分为海洋微生物和海洋生物两大类。
海洋微生物是最早为人们所熟知的海洋生物活性物质来源之一,其中包括藻类、细菌、真菌、原生动物等微生物。
海洋生物则覆盖了海洋生物界的所有物种,包括海藻、海绵、珊瑚、贝类、甲壳类、鱼类等。
按性质分,则可分为天然种和人工合成种。
在天然种中,包括抗菌素、抗癌物质、抗病毒物质、抗炎物质、抗氧化剂、调节免疫功能物质等。
这些物质被广泛应用于医学、药物研究及开发、食品及化妆品生产等领域。
同时,也有大量的人工合成物质,其中包括化学家们通过对自然物质分析后制造出的合成物。
按作用分,则可分为药理活性物质、生物学功能物质和营养素。
药理活性物质是广泛应用于医学、药物领域的化学物质。
生物学功能物质一般指具有细胞增殖、生长和分化等功能的分子,比如细胞因子、蛋白质激酶等。
营养素是指具有营养作用的有机物质或无机物质,例如维生素、微量元素等。
二、海洋生物活性物质的开发利用海洋生物活性物质是人类资源的真正宝藏之一,如何开发和利用这些资源是全球科学界一直在探索的方向。
目前,海洋生物活性物质的开发利用主要体现在以下几个方面:1. 药物研究与开发海洋生物活性物质是药物研究与开发中备受关注的领域之一。
其中,海洋微生物是最具有潜力的来源之一,因为它们生长环境的独特性和稳定性可保证其具有一定的抗菌特性和抗细菌性。
此外,海洋生物也具有许多药理活性成分,例如鞭毛虫素(Briostatin)可以用于治疗阿尔茨海默症;又如体内多糖类物质(如甲壳素)可以增强免疫系统功能。
海洋生物产生的生物活性物质研究
海洋生物产生的生物活性物质研究随着近年来人们对自然界的认识不断深入,海洋已经成为人们追求更广泛的生物资源的一个重要领域。
在海洋中,生物活性物质,也被称为海洋生物产生的活性天然产物已经变得十分重要,据数据显示,大约有70%的已鉴定生物活性物质是源自海洋生物的。
海洋中不仅存在种类繁多的生物,而且这些生物均含有生物活性物质,这种物质具有多种生物活性,在医药、保健品等领域均有广泛应用和开发的前景。
一、发展历程对海洋生物产生的生物活性物质的研究始于上世纪60年代的玄参毒素的研究。
玄参毒素是一种极具毒性的物质,它来源于珍珠贝壳等贝类和海藻等生物体内,可以引起人和动物的中毒症状。
研究人员针对这种毒素的研究,发现它除了毒性作用外,还具有一定的抗病作用,因此对它的研究逐渐扩展到生物活性物质研究的范畴中。
在此后,随着科学技术的不断提高,人们逐渐认识到了海洋生物中生物活性物质的重要性,例如,海洋细菌产生的葡聚糖,海藻产生的多糖等。
这些物质具有多种生物活性,例如抗菌、抗氧化、降血脂等作用,研究人员开始注重将这些物质应用到医药、保健品、化妆品等领域中。
二、海洋生物产生的生物活性物质分类海洋生物产生的生物活性物质主要包括以下几类:1.多糖多糖是一类常见的生物大分子,来源包括海藻、甲壳类动物等。
这类物质具有抗氧化、抗菌、降血脂等生物学效应,应用非常广泛。
研究表明,多糖还具有抗肿瘤、保健、治疗各种疾病等多重作用。
2.活性肽活性肽是一类短链多肽分子,具有多种生物学效应,例如抗菌、抗氧化、抗血小板、降血压等等。
活性肽来源包括海洋动物、海洋植物等。
3.生物碱生物碱在海洋生物中广泛存在,来源包括海绵、海星、澳洲虾等。
这类物质具有一定的药理效应,可以用于治疗心血管病等疾病。
三、应用前景海洋生物产生的生物活性物质在医药、保健品等领域中具有广阔的应用前景。
1.抑制肿瘤细胞生长目前,海洋生物产生的活性物质在抑制肿瘤细胞生长方面具有非常好的效果,主要归功于它们的化学结构和生物活性。
海洋生物活性物质的发现和开发
海洋生物活性物质的发现和开发海洋生物活性物质是指从海洋生物体内分离提取出来具有特定生物学活性的天然产物。
这些具有活性的物质有着巨大的生物医学价值和开发前景。
虽然人类利用海洋生物作为食品或是用作药品已经有着悠久的历史,但是海洋生物活性物质的研究和开发还处于起步阶段,仍有很大的发展空间。
一、海洋生物活性物质的研究历史海洋生物活性物质可以追溯到20世纪60年代,当时Stablein 和 Engell 发现了具有抗生物质活性的海绵样品,这项发现为海洋生物活性物质的研究开辟了道路。
1980年代,随着生物技术的发展,人们能够通过化学合成等方法合成出多种生物活性物质,因此对海洋生物活性物质的研究逐渐淡化。
然而,在21世纪初,由于抗生素的广泛应用导致抗药性微生物的出现,而海洋生物中的活性物质却可以破坏微生物的细胞壁和膜,从而引起研究者的高度关注。
二、海洋生物活性物质的提取海洋生物体内含有各种生物学活性物质,但是这些物质普遍都存在极低的浓度,且存在于复杂的混合物中,因此物质的提取显得尤为重要。
海洋生物活性物质的提取方法多种多样,常用的有超声波辅助萃取、微波辅助萃取、液液萃取、超临界流体萃取、离子液体萃取等方法。
好的提取方法可以提高提取效果,并减少残留有害物质的存在。
三、海洋生物活性物质的研究与开发1.新的生物活性物质的发掘随着科技的不断发展和深入,越来越多的海洋生物生物活性物质被发现和研究出来,这一系列研究大大加速了我国海洋生物科技的发展。
例如,海洋螺旋藻中的螺旋碱、欧洲海参中的均分海参素、海拔梅中的山区梅酚等均是经过大量研究开发出来的生物活性物质。
2.药物研究开发目前,越来越多的研究人员应用海洋生物活性物质,通过药物研究开发,成功开发出了许多有用的药物。
例如,斑节须鲨中存在着一种名为斑节须鲨素的物质,它是一种抗病毒药物,能够有效地抑制病毒的感染和复制。
此外,海洋生物对于癌症的治疗也有着良好的应用前景,研究发现,从海洋生物中提取出来的多肽、碳水化合物等物质,可能对某些人类肿瘤细胞有着良好的抑制作用。
海洋生物的生物活性物质与药用价值研究
海洋生物的生物活性物质与药用价值研究海洋生物作为地球上最为广阔的生态系统之一,拥有丰富多样的生物资源。
近年来,越来越多的研究表明,海洋生物中存在着丰富的生物活性物质,这些物质具有潜在的药用价值。
本文将就海洋生物的生物活性物质和其药用价值展开研究。
一、生物活性物质1. 多样性与数量丰富性海洋生物是地球上种类最为丰富的生物资源之一,包括海藻、海绵、珊瑚、甲壳类动物、鱼类等。
这些生物体内富含多样性的生物活性物质,如多糖、多肽、生物碱、酚类化合物等。
而且,这些物质的数量十分庞大,可以满足大规模的研究需求。
2. 分子结构多样性海洋生物中的生物活性物质具有多样的分子结构,包括环状、线性、多肽链等结构形式。
这些结构决定了生物活性物质的生物活性和药用潜力。
例如,海洋生物中的多肽具有很高的抗菌活性和抗肿瘤活性,因此被广泛应用于药物研发领域。
二、海洋生物的药用价值1. 抗癌药物的研发海洋生物中的生物活性物质在抗癌药物的研发中发挥着重要作用。
例如,海洋生物提取物中的多肽可以与癌细胞特异性结合,并引发细胞凋亡,从而起到抑制肿瘤生长和扩散的作用。
此外,海洋生物中的多糖、酚类化合物等物质也具有抗癌活性,为抗癌药物的研发提供了新的思路和靶点。
2. 抗菌药物的开发随着抗生素耐药性问题的日益严重,开发新的抗菌药物变得尤为重要。
海洋生物中的生物活性物质具有广泛的抗菌活性,可以抑制多种耐药菌株的生长。
例如,海绵中提取的生物碱类物质具有显著的抗菌活性,并且对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等耐药菌株也具备一定的杀菌效果。
3. 抗炎与免疫药物的研究海洋生物中的生物活性物质还具有显著的抗炎和免疫调节活性。
例如,海洋藻类中的多糖可以刺激免疫细胞的活性,并增强机体的免疫功能。
此外,海洋生物中的多肽类物质也具有抗炎和免疫调节作用,被广泛应用于炎症相关疾病和免疫系统相关疾病的治疗。
三、海洋生物药用价值的开发与应用1. 采集与提取技术为了充分挖掘海洋生物的药用价值,采集和提取技术起着关键作用。
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]。
海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定技术研究
海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定技术研究海洋微生物作为海洋生态系统中非常重要的一部分,广泛分布于各种海洋环境中,对海洋生态系统的稳定和功能具有重要影响。
近年来,研究者们逐渐认识到海洋微生物产生的生物活性物质具有巨大的潜力,可能成为新药开发和其他应用领域的重要来源。
因此,对海洋微生物产生的生物活性物质进行筛选与鉴定技术的研究变得尤为重要。
目前,海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定技术主要包括传统方法和现代方法两个方面。
传统方法主要是基于分离培养技术,通过从海洋样品中分离出微生物,并在适当的培养基上进行培养、筛选和鉴定。
这种方法相对简单,但存在着一定的限制。
首先,海洋微生物的大部分在实验室条件下难以培养,导致筛选的物种范围较窄。
其次,传统方法的筛选过程耗时耗力,且存在一定的重复劳动,效率不高。
而现代方法则利用进化生物学、分子生物学和生物信息学等先进技术手段,对海洋微生物产生的生物活性物质进行筛选与鉴定。
一种常用的方法是基于PCR的功能基因组学分析,通过从环境样品中提取微生物基因组DNA,利用特定引物扩增目标基因,然后将其克隆至表达载体中,在适宜宿主中表达,从而获得待筛选的生物活性物质。
这种方法能够避免传统方法中的培养难题,并扩大了筛选的物种范围。
另外,还有一些新兴技术,如单细胞测序技术、质谱分析技术等,也被广泛应用于海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定。
在筛选与鉴定技术的研究过程中,还需要克服一些困难和挑战。
首先,海洋微生物样品的采集和保存需要在严格的无菌条件下进行,以避免样品的污染和失活。
其次,由于海洋微生物的多样性和难以培养特性,筛选与鉴定过程需要利用多样化的方法和技术手段,以尽可能覆盖不同类型的微生物。
此外,鉴定过程中还需要对待筛选的生物活性物质进行结构分析、生物活性测试和毒性评估等工作,以确保其安全性和有效性。
海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定技术研究对于开发海洋资源、发现新药物以及解决环境问题具有重要意义。
海洋科学的突破海洋生物的药物研发与应用
海洋科学的突破海洋生物的药物研发与应用海洋科学的突破:海洋生物的药物研发与应用在广袤无垠的海洋中,蕴藏着无数神秘而宝贵的生物资源。
随着科技的不断进步,海洋科学领域取得了令人瞩目的突破,其中海洋生物的药物研发与应用成为了备受关注的焦点。
海洋生物因其独特的生存环境和进化历程,蕴含着丰富多样的生物活性物质,为人类的健康和疾病治疗带来了新的希望。
海洋生物具有独特的化学结构和生物活性,这使得它们成为了药物研发的重要源泉。
与陆地生物相比,海洋生物生活在高压、低温、高盐等极端环境中,为了适应这些环境,它们进化出了特殊的生理机制和代谢途径,从而产生了一系列结构新颖、活性显著的化合物。
例如,海绵动物中发现的一些生物碱具有抗肿瘤活性;海洋微生物分泌的多糖类物质具有免疫调节作用;而某些海洋鱼类体内的多肽则具有降压、降脂等功效。
在海洋生物药物的研发过程中,科学家们面临着诸多挑战。
首先,海洋生物的采集和样本获取就存在困难。
由于海洋环境的复杂性和广阔性,很多海洋生物的分布范围有限,且数量稀少,这给采集工作带来了很大的难度。
其次,海洋生物中活性成分的分离和鉴定也是一个复杂的过程。
海洋生物中的化学成分通常含量极低,且结构复杂,需要运用先进的分离技术和分析手段才能准确鉴定。
此外,药物研发过程中的临床试验也是一个关键环节。
由于海洋生物药物的作用机制和安全性尚不完全明确,需要进行大量的临床试验来验证其疗效和安全性。
为了克服这些挑战,科学家们采取了一系列创新的研究方法和技术。
例如,利用现代生物技术手段,如基因工程、细胞培养等,来大规模生产海洋生物中的活性成分。
同时,借助高通量筛选技术,可以快速筛选出具有潜在药用价值的海洋生物化合物。
此外,多学科交叉合作也成为了海洋生物药物研发的重要趋势。
化学、生物学、医学等多个领域的专家共同合作,从不同角度对海洋生物药物进行研究和开发,大大提高了研发效率。
目前,海洋生物药物已经在多个领域取得了重要的应用成果。
海洋苔藓虫中生物活性物质的研究进展
海洋苔藓虫中生物活性物质的研究进展
张立新;范晓
【期刊名称】《海洋科学》
【年(卷),期】2002(026)011
【摘要】@@ 海洋苔藓虫属真体腔动物,是海洋底栖动物的重要组成之一,种类多,分布广,常常形成群体,密布在岩壁、鱼网、船底、浮标等物体上,在海洋污损生物中的出现频率很大.世界上现有苔藓虫5 000多种,中国海估计有 700多种.其中,总合草苔虫 (Bugula neritina Linnaeus, 又称多室草苔虫 )除南北极外,广泛地生息在世界各个海域中,该群体为紫褐色或褐色,幼年时呈扇形,老熟后似草丛,常常长到 10 cm以上,每只有个虫两列,交互排列.
【总页数】5页(P18-22)
【作者】张立新;范晓
【作者单位】中国科学院海洋研究所,青岛,266071;中国科学院海洋研究所,青岛,266071
【正文语种】中文
【中图分类】Q17
【相关文献】
1.海洋微生物抗肿瘤活性物质的研究进展 [J], 洪澜
2.抗肿瘤海洋生物活性物质的研究进展 [J], 齐相薇;张湘宁;黄培春
3.海洋动植物中生物活性物质的研究概况 [J], 于富才
4.海洋微生物代谢产物中抗肿瘤活性物质的研究进展 [J], 文雯;周博;陈胜发
5.海洋放线菌抗肿瘤活性物质的研究进展 [J], 丁衍; 苏雨欣; 庞启华
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海洋真菌生物活性物质研究之管见
海洋药物教育部重点实验室 中国海洋大学医药学院 青岛 266003
摘 要:海洋真菌是活性海洋天然产物的重要来源,到目前为止,已从海洋真菌的发酵产物中分离鉴定了 1,117 个新化合物。 介绍了海洋真菌次生代谢产物的研究历史、现状、特点、研究方法、存在问题及其在新药研究中的应用前景。 关键词:海洋真菌,次生代谢,活性产物,含氮化合物,卤代物
菌物学报
220
图 2 1970-2010 年海洋真菌中发现的新化合物数量(Rateb & Rainer 2011)
Fig. 2 New compounds from marine fungi published in 1970-2010 (Rateb & Rainer 2011).
3 海洋真菌次生代谢产物的特点
4 海洋真菌次生代谢产物的研究方法
海洋天然产物研究较多的是海洋丝状真菌(霉 菌)。一般地,欲从海洋丝状真菌中获得新的活性 天然产物,首先要从大量的海洋真菌株中筛选出具 有活性新天然产物的生产菌株,即“天才菌株 (talented strains)”;其次是通过发酵优化、跟踪分 离、结构测定和活性评价,从“天才菌株”的发酵 产物中获得新的活性天然产物。
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ห้องสมุดไป่ตู้
图 3 1999-2003 年专利海洋天然产物的分类(Frenz et al. 2004)
Fig. 3 Category of active marine natural products in patents published in 1999-2003 (Frenz et al. 2004).
A review on studies of secondary metabolites from marine fungi
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生物活性研究
最初发现 Β . νερ ιτ ινα 的抗肿瘤活性是它的 淋巴细胞白血病细胞株具有活性 ∀ 之 对许多肿瘤都有活性
粗提物对 °
单核细胞白血病细胞株有极强的杀灭作用
≅ Λ
后 通过大量体内体外试验 人们陆续发现 类化合物 主要为 见表
∀
同时对
2
早幼粒白血病和
红白细胞白血病等细胞株均有显著的抑制作用 ∀
分离精制 得到第一个具有生物活性的结晶 并用 ! ≥ ! 等方法鉴定了其结构 ∀ 类化合物是脂溶性化合物 新鲜采集的 标本容易腐烂变质 通常将新鲜的动物浸泡在异丙醇 因为 类化合物 溶液中保存 可存放 个月 ∀ 的分离是采用活性追踪的方法 如何将提取物中的非 活性部分除去 寻找其活性最强部分 研究者对其做 研究小组摸索出了一套行之 了长时间的努力 ∀ ° 至 年 ° 小组已从 Β . νερ 有效的办法 ∀ ιτ ινα 中 类化合物 结构见图 及 分离提取到 种 表 ∀
表
Βρψοσ τατιν 1 所抗肿瘤类型
肿瘤类型 肺黑素瘤小鼠转移模型 人 人非何杰金氏 淋巴细胞瘤细胞株 人弥散型大细胞淋巴瘤细胞株 • ≥ 2⁄ ≤ 鼠黑素瘤 2 人 细胞慢性淋巴细胞白血病 人慢性髓性白血病
文南出处
≥ ∏
≈ ≈ ≈
×
≈
的抗肿瘤机理是非常复杂的 ∀ 首先 的 抗肿瘤 活性与 蛋白激 酶 ≤ °
另外 林厚文等 ≈ 在进行总活性成分抗癌活性试 验时 此苔藓虫内酯的混合物对人红白细胞白血病细 胞株 体内酯强 有超强杀灭作用 ∞⁄ 倍 ∀ 其机理尚不清楚 ∀ 抗肿瘤活性
°
2
中分离提取到 源 认为
ιτ ινα 共存造成的
Λ
比单
含有的 ∀ 是林厚文等 ≈ 自我国南海采集的总 合草苔虫中经多种层析方法分离鉴定的一种新的大 环内酯类化合物 体外抗癌活性试验表明 该化合物 对究进展
Α Ρ Ε ς ΙΕ Ω ΟΦ ΧΗΕ ΜΙΧΑΛ ΧΟ ΜΠΟΣΙΤΙΟ Ν ΑΝ∆ ΒΙΟΑΧ2 ΤΙς ΙΤ Ψ ΟΦ ΟΧΕ ΑΝΙΧ ΒΡ ΨΟΖ ΟΑΝ
张立新 范 晓
中国科学院海洋研究所 青岛
海洋苔藓虫属真体腔动物 是海洋底栖动物的重 要组成之一 种类多 分布广 常常形成群体 密布在 岩壁 !鱼网 !船底 !浮标等物体上 在海洋污损生物中 世界上现有苔藓虫 多种 中国 的出现频率很大 ∀ 多种 ∀ 其中 总合草苔虫 Βυγ υλ 海估计有 α νερ ιτ ινα 又称多室草苔虫 除南北极外 广泛地生息 ∏ 在世界各个海域中 该群体为紫褐色或褐色 幼年时 以上 每只有 呈扇形 老熟后似草丛 常常长到 个虫两列 交互排列 ∀ 年 美国亚里桑那州立大学 ° 研究小组 成功地从采集于加里福尼亚海域的总合草苔虫中分 并用 离得到第一个具有抗癌活性的单体 质谱 ! ÷ 射线衍射等方法确定了它的结构是大环内酯 在体外试验中 对 ° 淋巴细胞白血病细 类化合物 ∀ 而在体内 胞株具有一定的活性 ∞⁄ 为 Λ 剂量给药 其延长寿命率达 试验中 以 ∗ ∗ ∀ 至今为止 该小组已从此苔藓虫中得到 个活性单体 其中 ∗ 和 经美国国立癌症研究院 ≤ 的生物鉴定 已进入 期临床试验 ∀ 另外 我国 第二军医大学药学院林厚文等也已从中国南海总合 等活性物质 并对 草苔虫中分离提取到 其抗肿瘤活性作了一些初步的试验 ∀ 对于苔藓虫中的生物碱成分的研究 文献报道也 很多 有些含溴生物碱有较强的抑菌能力 ∀ 本文主要 对苔藓虫化学成分的提取分离鉴定方法以及生物活 性加以概述 ∀
°×
以上则引起蜂窝组织炎和血栓性静脉炎 这 有可能是 的乙醇稀释造成的 ∀ 剂量 以内可引起血小板 ! 白细胞 ! 中性粒细胞和淋巴细胞 记数降低 但并没出现出血现象 剂量降低和停药后 均可缓解 ∀ 为了理解 抗肿瘤药物
≈
能与 ° ≤ 结合 诱导人白血病细 对 ° ≤ 还有部分拮抗活
如何能在临床更好地作为 以≤ 标记的 的药物动力学 给
图
类化合物的结构
类化合物
提取分离鉴定方法
研究小组将采集于加里福尼亚太平洋蒙特 内海湾的总合草苔虫的 ≤ ≤ 提取物经生物鉴定指 标跟踪 采用硅胶 !≥ ¬ 2 等各种柱层析反复
°
海洋科学 国家 计划资助项目 号∀ 年 青岛大学化学系副教
¬ 2
第一作者 张立新 出生于
授 博士在读 研究方向 海洋药物化学 ∀ ∞ 2 收稿日期
≥
2≤ ° ≤ 的作用密切相关 ∀ ° ≤ 是传递各种细胞 2
∂
信息的重要酶 其对生长因子 ! 激素以及某些外源性
研究综述
∞∂ ∞ • ≥
物质通过对蛋白质的磷酸化而起作用 以此影响细胞 的生长 !分化及其它功能 ∀ 并激活 ° ≤ 从而抑制佛波酯 ×° 胞的分化 ∀ 另外 性∀ 还可以诱导人白血病细胞株 × ° 2 细 胞的单细胞分化
这是通过作用于蛋白酪氨酸激酶
∀ √
≈
而实现的
≈
指出 肿瘤细胞的生存由促 值得注意的 而
2
用小鼠做试验 研究了 进一步的临床试验奠定了基础 ∀
凋亡作用和抗凋亡作用的标志物决定 是 抑制非肿瘤促进的 ° ≤ 的活性 瘤的慢性治疗 ∀•
≈
抗凋亡作用的标志物是 ° ≤ 同工酶系 发现
临床用药的主要的副作用是肌肉痛 ! 关节痛和短暂的血小板降低 但剂量减小后可显著缓 解 ≈ ∀ 另外
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°
小组还用此法从苔藓虫 Αµατηια χονϖ ολ υτα 并讨论了它们的来 的存在可能是因为与 Β . νερ 2 而 是 Α. χονϖ ολ υτα 本身
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修回日期
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年 第
卷 第
期
研究综述
∞∂ ∞ • ≥
表
类化合物的结构
≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
位羟基与 位侧链形成六元环内酯 位无羟基 位无羟基 且与
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