海洋生物活性物质

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海洋生物技术之生物活性物质

加强免疫细胞毒性加强免疫加强免疫抑制内皮细胞增殖抑制内皮细胞增殖加强免疫加强免疫加强免疫抗单纯疱疹病毒抗肿瘤
3 0 3 1 10 11 27 6 33 9 45
2008.06 2007.10 2006.12 2006.06 2002.06 2002.03 2002.03 2001.12 2001.11 2001.01 1998.08
藻胆蛋白的国内外研究情况
退潮以后，红树植物在海
边形成一片绿油油的“海上林地”。
全世界红树植物种类有24科、30属、 83种（或变种），我国发现的真红树植物有12科、15属、26种，半红树植物有9科、10属、11种，分布在海南、广东、广西、福建和台湾等省沿海，以及香港和澳门地区。
红树植物种类和分布
在十五期间，对红树林植物化学成分进行了系统而又深入的研究。北京大学、中科院上海药物所、中科院南海海洋研究所
目录
一、微藻生物活性物质种类二、微藻生物活性物质分离纯化技术三、微藻生物活性物质应用四、存在问题分析五、展望
一、微藻活性物质种类
微藻活性多糖微藻活性脂类
微藻活性蛋白
微藻色素微藻抗生素类微藻酶类
微藻毒素类
其它活性物质
利用微藻开发生产生物活性物质的优点：
微藻种类繁多，活性物质新颖、独特；
尿素包合法的影响因素较多，且尿素的浓度过高形成晶

利用超声波强化溶剂提取过程，可缩短提取时间、提高溶剂利用率而减少溶剂用量、提高提取率。设备简便易得。但操作过程中会产生噪音污染。
各种油脂提取方法的比较

脂肪酶提取方法具有条件温和，对环境友好的特点。但提取所需时间过长。一般需要十几个小时。超临界提取法具有快速、高效的特点。普通溶剂法需数小时方能完成萃取过程，用SFE法只需约lh即可完成。溶剂法蒸干溶剂后所得的产物为棕色到绿色的油状物，具腥臭味。SFE法产物则具海藻香味。残藻性状溶剂法提取藻类后残藻色泽暗淡，失去原海藻的香味。直接酯化法提取藻类后残藻则呈泥状。超临界萃取CO2藻类后藻粉仍呈干燥的粉状，外观与萃取前无异状，藻香依旧，仍可用作其他目标的提取原料（如提取螺旋藻的藻蓝蛋白等）或用作饲料。此外，由于SFE法通过对工艺条件的控制，可调节超临界CO2对微藻所含物质的溶解能力，因而对被萃取物有一定的选择性萃取能力，其产物中EPA和DHA的含量都高于其他溶剂法。

107686-生物制药工艺-海洋生物活性物质

31
鱼精蛋白的抗菌谱及其最小抑菌浓度
鱼精蛋白的抗菌谱
菌种
Pseudomonas fluorescens Serratiamarcesens Proteus morganii Escherichia coli Salmonella enteritidis Vibrio parahaemolyticus Enterobacter areogenes Staphylococcus aureus Bacillus coagulans
其他：刺参黏多糖、大田软海绵素、珊瑚甾醇、海胆糖脂、海星皂苷等
Ecteinascidin 743 ( Et743)
抗
肿
瘤
从加勒比海
活
红树海鞘中提取
性
的大环内酯生物
物质
碱。有望成为第
举
一个现代海洋抗
例
癌药物。
膜海鞘素B (dehydrodidemnin B)
抗
肿
是一种环状多
瘤
肽，可直接杀死癌
活
五抗心血管病活性物质
保健品：高度不饱和脂肪酸（如多烯康）、螺旋藻等海洋生物毒素多糖类：海参多糖、海星体壁黏多糖、壳聚糖等其他：甾醇（如柳珊瑚）、喹啉酮（如：软珊瑚）、萜类、生物碱类等
海洋生物毒素
五
海洋生物毒素分为肽类、聚醚类、胍胺
抗
心
类、萜类、大环内酯类等，很多同时抗
血管
肿瘤特性，但价格非常昂贵。
30
以鲑鱼鱼精蛋白为例，其氨基酸的序列如下：
Pro-Arg-Arg-Arg-Arg-Ser-Ser-Ser-ArgPro-Val-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Pro-ArgVal-Ser-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-GlyGly-Arg-Arg-Arg-Arg

海洋生物产生的生物活性物质及其应用

海洋生物产生的生物活性物质及其应用海洋是一个神秘而又广阔的世界，其中隐藏着许多珍贵的资源。

作为海洋的一部分，海洋生物是一个令人着迷的话题。

与陆地上的生物相比，海洋生物的种类更加丰富多样。

海洋生物所产生的生物活性物质，具有很多独特的特性。

这些生物活性物质不仅在医学、食品、化妆品等领域具有广泛的应用，还在某些领域具有很重要的研究价值。

一、海洋生物产生的生物活性物质简介1. 琥珀酸：琥珀酸是一种广泛存在于自然界中的有机酸，它在海洋生物中的存在是比较常见的。

它具有抗菌、抗氧化、促进血液循环等作用。

琥珀酸可以用于医学、食品、化妆品等领域。

2. 多糖类：海洋生物中的多糖类广泛存在于藻类、甲壳动物、贝类等生物中。

这些多糖类具有很多独特的生物活性，如抗氧化、抗菌、免疫调节等作用。

此外，海洋生物多糖还可以用于制备生物医用材料、保健品等。

3. 碱性多肽类化合物：碱性多肽是一类广泛存在于海洋生物中的生物活性物质。

它具有很多重要的作用，如抗菌、抗氧化、调节免疫、促进组织细胞生长等。

碱性多肽在医学、食品、膳食保健品等领域有广泛的应用。

二、利用海洋生物生产的生物活性物质的应用1. 医药领域海洋生物产生的生物活性物质已成为现代医学的热门研究课题。

这些生物活性物质具有广泛的应用价值。

近年来，许多国家已将海洋生物中的生物活性物质应用于药物研究和生产上。

例如，琥珀酸是一种具有很好的抗氧化性能和组织保护作用的生物活性物质。

它可以用于治疗糖尿病、肝炎、免疫调节以及心脑血管疾病等。

此外，海洋生物中的多糖类化合物和碱性多肽类化合物也有广泛的药用价值。

2. 食品领域海洋生物中还有许多对人体健康有益的生物活性物质，如多糖类化合物和多种维生素等。

这些物质广泛用于食品领域，例如，某些海藻和贝类中的多糖类化合物是食品中常见的营养物质，它们可以增加人体代谢能力、提高免疫能力、防治胃肠道疾病、预防癌症等。

此外，海洋生物中还存在着许多具有药用价值的蛋白质、平衡营养饮料等。

7 海洋生物活性物质

（一）海洋生物毒素 1、毒素种类
河豚毒素（TTX）存在于河豚科鱼类的卵巢和肝脏中。河豚毒素（TTX）：存在于河豚科鱼类的卵巢和肝脏中。
其他动物中也可分离到。64年确定结构，72年人工合成。其他动物中也可分离到。64年确定结构，72年人工合成。发年确定结构年人工合成酵工程生产TTX TTX。酵工程生产TTX。产生菌：单细胞海洋细菌产生，假单胞菌、产生菌：单细胞海洋细菌产生，如假单胞菌、弧菌和别单胞这可能是与在海洋环境中发生质粒转移。菌，这可能是与在海洋环境中发生质粒转移。毒理；阻断神经细胞膜的钠通道。毒理；阻断神经细胞膜的钠通道。应用：治疗气喘病、神经紊乱、可放松肌肉，应用：治疗气喘病、神经紊乱、可放松肌肉，缓或减轻各种疼痛。疼痛。
（二）抗肿瘤活性物质
50年代初，Bergmann等人从海绵中分离到抗癌先导化合 50年代初，Bergmann等人从海绵中分离到抗癌先导化合年代初 ——尿嘧啶阿拉伯糖苷其人工合成类似物——胞嘧尿嘧啶阿拉伯糖苷，物——尿嘧啶阿拉伯糖苷，其人工合成类似物——胞嘧啶阿拉伯糖苷成功被运用到抗白血病等肿瘤药物。啶阿拉伯糖苷成功被运用到抗白血病等肿瘤药物。美国国家肿瘤研究所（NCI）报告，海洋动物提取物中，美国国家肿瘤研究所（NCI）报告，海洋动物提取物中， 10%有抗 338淋巴细胞白血病或KB细胞的活性，有抗P 淋巴细胞， KB细胞的活性有10%有抗P-338淋巴细胞，白血病或KB细胞的活性， 3.5%的海洋植物提取物中有抗肿瘤或细胞毒性的海洋植物提取物中有抗肿瘤或细胞毒性。 3.5%的海洋植物提取物中有抗肿瘤或细胞毒性。有活性且毒性不大，临床应用是少数。不仅要直接提取药物，且毒性不大，临床应用是少数。不仅要直接提取药物，而且要利用其先导化合物，以便人工合成新的抗肿瘤药而且要利用其先导化合物，物。

海洋生物的药用价值与应用

海洋生物的药用价值与应用海洋生物作为地球上独特的生物资源之一，具有丰富的药用价值和广阔的应用前景。

本文将探讨海洋生物的药用价值以及其在医学、保健品、食品等领域的应用。

一、海洋生物的药用价值1.1 海洋生物的活性物质海洋生物中存在着丰富多样的活性物质，如生物碱、多糖、蛋白质等。

这些活性物质具有多种生物活性，如抗氧化、抗炎、抗肿瘤等，对人体健康具有明显的保护作用。

1.2 海洋生物的药用成分海洋生物中的许多成分已被广泛研究和应用于药物开发。

例如，海藻富含多种维生素、矿物质和抗氧化物质，具有降血脂、调节免疫功能等功效；海绵中的黄酮类化合物具有抗菌、抗炎等药理作用；海洋微生物可以产生各种抗生素和生物活性肽，具有广泛的抗菌活性。

1.3 海洋生物的医学价值由于活性物质和药用成分的存在，海洋生物在医学领域具有广泛的应用潜力。

例如，一些海洋生物提取物已被用于治疗癌症、心血管疾病和感染等疾病，取得了一定的疗效。

二、海洋生物药物的应用2.1 海洋生物在药物研发中的应用海洋生物提供了丰富的药物研发资源。

研究人员通过提取和合成海洋生物的活性成分，开发出多种新药。

例如，从海藻中提取的多糖类物质已被开发成为抗肿瘤药物；从海绵中提取的化合物具有抗菌活性，被开发成为抗生素等。

2.2 海洋生物在保健品领域的应用海洋生物提取物在保健品领域有着广泛的应用。

一些海洋生物成分具有抗氧化、提高免疫力等功能，可以被加工成保健品，满足人们对健康的需求。

比如，从海洋微生物中提取的益生菌被广泛应用于制造益生菌保健品。

2.3 海洋生物在食品工业中的应用海洋生物在食品工业中也有重要的应用价值。

海藻是常见的海洋生物之一，在日本和韩国等地被广泛应用于食品制造。

海洋生物提取的多糖类物质可以用作食品的添加剂，提高食品的质量和口感。

三、海洋生物的应用前景随着对海洋生物资源的深入研究，海洋生物的药用价值和应用前景将进一步拓展。

未来，我们可以期待海洋生物在传统医药、新药开发以及食品保健品等领域的更广泛应用。

海洋活性物质

1.海洋动物活性物质 1.5软体动物
（2）珍珠
活性物质：氨基酸、牛磺酸、活性肽等活性物质作用：可以增强人体免疫力，调节内分泌，并具有抑制脂褐素、清除自由基抗衰老等保健功效。
1.海洋动物活性物质 1.1海绵动物（3）蒂壳海绵属（Theonella）
活性物质：杂环多肽（Theopederins A-E）活性物质作用：Theopederins对p338鼠白血病细胞具有强烈的细胞毒活性，并且对多种白血病和实体瘤模型系统有抗肿瘤活性。
1.海洋动物活性物质 1.1海绵动物（4）紫沙肉海绵
1.海洋动物活性物质 1.2腔肠动物（4）海蜇（别名：水母、白皮子）
活性物质：乙酰胆碱活性物质作用：可从海蜇头口腕部分离提取得到，能减弱心肌收缩力、降低血压、扩张血管等作用，与荸荠合剂治高血压有较好疗效。
1.海洋动物活性物质 1.2腔肠动物（5）软珊瑚（Alcyonacea）
活性物质：萜类物质活性物质作用：具有抗菌能力，同时该帖类物质能增强巨嗜细胞吞噬能力，因此具有抗肿瘤活性。
1.海洋动物活性物质 1.4节肢动物
（3）鲎
活性物质：蛋白质类物质活性物质作用：在鲎体内现已发现40多种具有生物活性的蛋白质类物质。包括一系列凝固因子、蛋白酶抑制剂、抗菌多肽、抗菌蛋白等。
1.海洋动物活性物质 1.5软体动物
（1）石决明（即鲍科贝壳）
活性物质：甲壳质、胆素及多种氨基酸活性物质作用：石决明提取液具有较强的抑菌效力，而及酸性提取液有明显的抗凝血作用。
活性物质：阿糖胞苷（ara-C）活性物质作用：具有抗白血病的活性，阿糖胞苷通过转化成阿糖胞嘧啶三磷酸，渗入到细胞中的DNA，抑制DNA聚合酶的作用来行使其活性。

3 海洋生物活性物质

第三章海洋生物的活性物质
海洋产品的营养物质： • 膳食纤维和色素含量丰富，特别是海藻 • 蛋白质含量高，氨基酸平衡，属于优质蛋白 • 不饱和脂肪酸含量高，富含ω-3多不饱和脂肪酸 • 脂溶性维生素A、D、E、K含量丰富 • 矿物质丰富，如Zn、Se、Ca、Fe、Mg等
海洋生物的活性物质
活性大分子：
9 微量元素补充食品
水溶性壳聚糖与锌、铁、镁等形成络合物，为补充微量元素提供新载体。
10 重金属离子排除食品
壳聚糖分子中的氨基和羟基具有螯合二价金属离子的作用，可将过量金属离子排出体外，防止中毒。
三、在医药领域的应用
1.药物载体和制剂：微球、微囊、水凝胶等缓释控释制剂； 2.医用纤维和人造组织材料，如可制成手术缝合线、医用纤维纸和膜、人工肾脏、人造皮肤、骨骼修护、人工肝脏和受伤神经的修补；
（c）豆制品凝固剂壳聚糖可与大豆蛋白胶凝。
（d）抗氧化剂肉类食品中由于含有高含量的不饱和脂类化合物，易
被氧化而使肉类腐败变质，从而缩短贮存寿命和破坏肉制品风味。
壳聚糖良好的成膜性可隔绝氧气，同时与肉类食品加热处理时，可与血红蛋白中释放的自由铁离子形成螯合物，从而抑制铁离子的催化活性，起到抗氧化作用。
Film formation
具有较好的成膜性，其膜具有光泽，透明而柔韧，并有较好的透气性。
9
吸附性
多功能性
成膜性生物降解性
无毒
生物相容性
Biodegradability
甲壳素和壳聚糖具有优异的降解性能，自然界的甲壳素酶、溶菌酶和壳聚糖酶等可将其完全生物降解。
Non-toxicity
甲壳素和壳聚糖没有毒性和副作用，其安全性和蔗糖、纤维素相似。

海洋生物活性物质

效能：
1 免疫机能活性化作用 2 防止癌细胞转移的作用 3 抑制癌症的作用 4 改善酸性体质效果 5 除菌作用 6 改善糖尿病作用 7 增加肠内有益菌作用 8 镇痛止血效果 9 抑制高血压的效果 10 强化肝机能作用
1.2海参多糖
海参里有海参粘多糖物质,糖尿病病人可以吃嘛此糖和彼糖有什么区别呢
海鱼尤其是鱼油中富含二十碳五烯酸 EPA 和二十二碳六烯酸 DHA ,同属n-3系列多不饱和脂肪酸,是维持人体发育、生长和正常生理功能的必需脂肪酸,近10余年来,科学家们发现它们具有促进前列腺素及抑制血栓素形成的作用,从而可能起到保护血管内皮细胞,抑制血小板聚集,防止动脉粥样斑块及血管内血栓形成的作用,
中,其活性成分主要有硝类、核苷类、生物碱和其它含氮多糖杂环类化合物,虽然从海洋生物次生代谢产物中已筛选出一批抗病毒活性成分,但能进入临床或临床前研究的先导化合物仍为数不多,
2.3 海洋脑血管活性物质抗心血管疾病的海洋生物活性物质真正用于临床和投放医药市场的尚不多,但我国在这方面取得了可喜的成绩, 从中国南海小棒短指软珊瑚 Sinularia microlavata中分离到的柳珊瑚自醇 Gorgosterol具有明显的抗心律失常和抗心肌缺血作用,能舒血管、降低血压、减慢心率及减少心肌耗氧量作用,有望开发成心血管疾病药物, 以牡蛎为主要原料的东海三豪等保健品具有降血脂、软化血管和改善微循环作用, 利用海藻加工成的脉怡康、必索及螺旋藻制剂等对高脂血、动脉粥样硬化具有良好的预防和治疗作用,以合浦珠母贝Pinctadamartensii Dunker 提取物制成的珍珠精母注射液,治疗子宫出血疗效显著,已被国家计生委推荐为计生用药,
甲壳胺,是甲壳类动物如虾、蟹、昆虫和其他无脊椎动物外壳中的甲壳中的甲壳质,经脱乙酰化提取制得的一种天然高分子多糖体,是动物性的食物纤维,

微课-海洋生物活性物质.

5.藻酸双脂钠
藻酸双脂钠在褐藻酸钠分子的羟基和羧基上分别引入磺酰基和丙二醇基而成的治疗高脂血症的海洋药物。能使纤维蛋白原和因子 Ⅷ相关抗原降低, 使凝血酶原时间延长,有抗凝,溶栓,降脂降粘的作用。
6.鲎试剂及其鲎素
鲎的种类很少，全世界现存的只有三个属， 5个种。美洲鲎属（Limulus）：美洲鲎东方鲎属（Tachypleus gigas）有3种：东方鲎（又叫中国鲎）、南方鲎和黄鲎蝎鲎属：圆尾鲎
一、海洋生物活性物质
2 具有药用价值的活性物质
在海洋生物中存在大量的具有药用价值的活性物质 , 最主要的包括如下几个方面 : (1) 海产生物毒素 : 包括河豚毒素、石房蛤毒素、海葵毒素。其中有的是肌肉神经阻滞剂 , 可作为麻醉药 ; 有的具抗白血病活性 ; 而海葵多肽毒素对心脏、神经均有作用。 (2) 抗肿瘤物质 : 从软体动物中分离出来多肽或蛋白质化合物具有很强的抗肿瘤、抗白血病作用 ;鲨鱼粘多糖是很强的抗癌物质。
2.壳多糖
3.牛磺酸
牛磺酸又称β-氨基乙磺酸，不参与蛋白质合成，但它却与胱氨酸、半胱氨酸的代谢
密切相关。
3.牛磺酸
牛磺酸的生理活性：
促进婴幼儿脑组织和致力发育提高神经传导和视觉机能防治心血管病改善内分泌状态，增强人体免疫力其它如：抗氧化，改善肠道菌群，抗疲劳，醒酒等有研究发现，大鼠摄入过量的牛磺酸，其生长发育受到抑制，崽鼠的死亡率亦升高，认为牛磺酸具有一定的条件性毒性作用。
6.鲎试剂及其鲎素
地理分布狭隘，仅限于北美与东亚及东南亚一带，但其血液能提取鲎试剂还可分离得到抗革兰氏阴性及阳性菌、真菌、流感病毒A、口腔泡疹病毒、HIV-1的鲎素类抗菌肽。圆尾鲎含有河豚毒素，中国鲎所含毒素尚不清楚，所以鲎是有待于进一步开发的珍贵海洋药用动物资源。

海洋生物活性物质

海洋生物活性物质在化妆品领域的应用
海洋生物活性物质种类繁多，如胶原蛋白、透明质酸等，具有保湿、抗衰老等功效。
海洋生物活性物质在化妆品中应用广泛，如面霜、精华液、面膜等，能够改善皮肤状态，提高皮肤弹性。
海洋生物活性物质在化妆品中的安全性较高，不会引起过敏等不良反应。
海洋生物活性物质在化妆品中的生产工艺成熟，能够保证产品的质量和稳定性。
糖类：具有免疫调节、抗肿瘤等作用
蛋白质：具有多种生物活性，如酶、激素等
生物碱：具有抗菌、抗病毒等作用
萜类：具有抗炎、抗氧化等作用
海洋生物毒素：如河豚毒素、石房蛤毒素等，具有强烈的毒性作用
海洋生物活性物质的分类
海洋生物多糖类物质：如海藻多糖、海绵多糖等，具有免疫调节、抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性。
海洋生物活性物质的纯化技术
提取技术：根据海洋生物活性物质的性质和特点，采用不同的提取方法，如溶剂提取、超声波提取、微波提取等。
分离技术：通过各种分离技术，如沉淀、离心、过滤、萃取等，将海洋生物活性物质从混合物中分离出来。
纯化技术：采用色谱技术、电泳技术、膜分离技术等纯化方法，进一步提高海洋生物活性物质的纯度和纯度。
加强监管与宣传：加强监管力度，提高公众对海洋生物活性物质的认识和保护意识
海洋生物活性物质保护与可持续利用的挑战与机遇
挑战：海洋生物活性物质的保护面临诸多挑战，如过度捕捞、污染、气候变化等，这些因素都可能导致海洋生物活性物质的减少和丧失。
机遇：尽管面临挑战，但海洋生物活性物质的保护与可持续利用也带来了许多机遇。通过科学研究和合理利用，可以开发出具有重要价值的海洋生物活性物质，为人类健康和经济发展做出贡献。

海洋生物活性物质

第三节水产食品原料中的生物活性物质海洋生物有环境的特异性，决定了其特殊的结构和奇妙的生理功能，体内能够生成多种多样的化合物。

这些化合具有的多种生理性功能或药效作用。

如牛磺酸、EPA、DHA等。

能或药效作用如牛磺酸EPA DHA等水产活性物质•多肽类如降血压肽•氨基酸类如牛磺酸•多烯脂肪酸类如DHA、EPA•活性多糖如海藻多糖，甲壳胺•蛋白脂类如降钙素、SOD•糖蛋白如扇贝糖蛋白•萜类如海兔素•天然色素如胡萝卜素•皂甙类如海星皂甙、海参皂甙•生物碱类如甘氨酸甜菜碱•多酚类如褐藻多酚•微量元素类如有机硒、有机碘一、活性肽、活性肽活性肽:由数个Aa结合成为低肽，低肽具有比Aa更好的消化吸收功能，其营养和生理效果更为优越。

如促钙吸收肽、降血压肽、降血脂肽、免疫越如促钙吸收肽降血压肽降血脂肽免疫调节肽等.功能肽的制备涉及到酶的选择性、活力、酶解终点酶解液中肽类的确认混合物的近代分离技点、酶解液中肽类的确认、混合物的近代分离技术，最终是其功能性评价，因此，活性肽的研究开发周期长、投入大。

降血压肽：鱼贝类中被证实具有降血压功能的活性肽有：来自沙丁鱼的C8肽、C11肽。

来自沙鱼的肽肽从南极磷虾脱脂蛋白中分离得到的C3肽。

金枪鱼中得到C8肽。

从大马哈鱼头部提取降血压的保健药品与食品。

天然存在活性肽天然存在于鱼贝类组织中的肽类只有:天然存在于鱼贝类组织中的肽类只有肽的谷胱甘肽;•三肽的谷胱甘肽;•鹅肌肽;•鲸肌肽等。

谷胱甘肽是一种特殊的Aa衍生物又是含有疏•谷胱甘肽是一种特殊的Aa衍生物，又是含有疏基的三肽发展•从黑斑海兔等数种海产腹足类分离生具有诱发产卵活性的G-9肽及C27-34；性的肽及•从海兔、海绵等中分离出具有强力抗肿瘤活性的肽（截尾海兔肽、膜海鞍肽AE等）；•从海绵中提取70多种肽类均具有显著的抗菌、抗癌活从海绵中提取70多种肽类均具有显著的抗菌抗癌活性，其中大部分为环肽与脂肪，分子富含特殊的Aa （养羚基Aa、又一酮基Aa烯键、炔键等）；（养羚基A又酮基A烯键炔键等）•从藻类中也发现了一此具有抗菌、抗癌活性的环肽、C18肽等。

3 海洋生物活性物质——海洋保健食品课件PPT

壳聚糖是白色无定形、半透明、略有珍珠光泽的固体，因原料和制备方法不同，分子量也从数十万至数百万不等，不溶于水和碱溶液，可溶于稀的盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸，不溶于稀的硫酸、磷酸。在稀酸中，壳聚糖主链会缓慢水解，溶液黏度会逐渐降低，所以壳聚糖溶液应随用随配。
难溶、化学性质稳定等限制甲壳素和壳聚糖应用！
碱浓度、温度过高会造成主链大幅降解
脱乙酰基程度一般＞50%
粘度
与分子量有关
壳聚糖的衍生化
• 在特定条件下，壳聚糖能发生水解、烷基化、羧化、磺化、硝化、卤化、缩合和络合等反应，可生成各种具有不同性能的衍生物，扩大了壳聚糖应用范围。
• 壳聚糖的羟基和氨基具有较强的化学反应能力。比如在碱性条件下，C-6上的羟基可与氯乙酸反应得羧甲基化衍生物。
Film formation
具有较好的成膜性，其膜具有光泽，透明而柔韧，并有较好的透气性。
9
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
吸附性
多功能性
成膜性生物降解性
无毒
生物相容性
Biodegradability
甲壳素和壳聚糖具有优异的降解性能，自然界的甲壳素酶、溶菌酶和壳聚糖酶等可将其完全生物降解。
澄清
附絮凝，经处理后的澄清果汁是一
剂
• 上述反应引入了大量侧基，破坏了壳聚糖分子间的氢键，改变了其晶态结构，因而其水溶性提高。
甲壳素域三、医学领域四、农业领域五、化妆品原料
六、造纸化学品七、纺织印染业八、膜材料九、吸附剂十、其他方面
一、在食品工业上的应用
甲壳素和壳聚糖是无毒的，美国食品与医药卫生管理局（FDA）已批准其为食品添加剂。在日本，甲壳素和壳聚糖在食品工业中使用的体量，可占到总量的70%。

海洋生物活性物质概述

海洋物活性物质
• 由于海洋生物物种的生态环境比陆生生物复杂得多，赋予海洋生物的某些特异的化学结构是陆地生物体内尚未发现的，而且在海洋生物体内蕴藏着许多天然的生物活性物质。随着生物的分离纯化技术的不断提高和海洋生化药物研究的深入，人们发现在许多海洋生物体内存着各种生物活性物质。自从20世纪60年代以来，它们已成为各国学者竞相研究的热点，拉开了海洋药物开发研究的序幕，这使得海洋成为创新药物与功能性、保健食品的资源宝库。
（二）生物活性肽
生物活性肽是介于氨基酸与蛋白质之间的分子聚合物，最小的肽由两个氨基酸组成，大的则由数百个氨基酸通过肽键连接而成，生物活性肽在人体内的吸收机制优于氨基酸并且具有氨基酸不可比拟的生物功能。
二、多糖类
海洋生物多糖根据起来源不同可分为三大类：海藻多糖、海洋动物多糖和海洋微生物多糖。从海洋生物中分离的多糖往往具有高度硫酸化的特点, 硫酸多糖有强抗病毒活性，是开发抗病毒药物特别是抗人类免疫缺陷病毒(HIV) 药物的重要资源。
五、大环聚酯类
• 海洋生物体内的大环内酯类化合物大多具有抗肿瘤活性，主要分布在苔藓虫、藻类、海绵、软体动物和被囊动物中。
六、聚醚类
• 来自海洋生物的聚醚类化合物多数是毒素，聚醚类毒素是一类化学结构独特，毒性强烈并且具有广泛药理作用的天然毒素，对心脑血管系统有较高的选择作用，主要来源于微藻，代表药物有西加毒素、岩沙海葵毒素、刺尾鱼毒素最具有代表性的聚醚类化合物是沙群海葵毒素，是非蛋白毒素中毒性最强的，有显著的抗肿瘤作用。
其他海洋生物活性物质
海洋生物中富含Se、Fe、Zn等微量活性元素，海洋动物体内一般含有多种维生素，尤其是脂溶性维生素A、维生素D和维生素E, 此外还含有丰富的维生素C和B族维生素。广泛存在于鱼、虾、蟹等水生生物之中的虾青素是一种重要的类胡萝卜素，是一种萜烯类不饱和化合物，研究表明，虾青素具有抗氧化、抗肿瘤、增强免疫力、保护神经系统等多种重要的生理和生物学功能。

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。

海洋生物活性物质的研究

海洋生物活性物质的研究随着人们对海洋资源的深入了解，其重要性日益凸显。

其中，海洋生物活性物质是海洋资源中的重要组成部分，具有巨大的价值。

因为这些物质在许多领域中发挥着重要的作用，例如医学、食品、化妆品、环境保护等。

因此，对海洋生物活性物质的研究显得尤为重要。

一、海洋生物活性物质的分类海洋生物活性物质通常可以分为三类：生物碱类、多糖类和抗氧化剂类等。

生物碱类是指由海洋生物、特别是海绵、海藻、软体动物等合成的具有碱性特点的化合物。

这类化合物有诸如紫杉醇、卡马西平等的抗肿瘤活性物质，因此受到了广泛的关注。

多糖类是指海洋生物中含有多种多糖，例如：海藻酸、角质多糖、甘露多糖、葡萄聚糖等。

这些类似于葡萄糖、半乳糖等单糖的复合物，可迅速渗透人体的血液和细胞，具有促进人体免疫功能和抗肿瘤等功效。

抗氧化剂类是指一些具有非常强的抗氧化性质的物质，例如：多不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、维生素E、葡萄籽提取物等。

这些化合物能有效抑制、延缓自由基在体内的活动，具有极佳的抗氧化作用，可帮助人体预防心血管病、老年病、癌症等细胞损伤相关的疾病。

二、海洋生物活性物质的研究进展海洋生物活性物质的研究始于上个世纪70年代，随着技术的不断进步，目前已经成为了越来越多的领域的研究热点，其中重要的领域包括医学、食品、化妆品等。

医学上，许多海洋生物活性物质被用于开发新型药物。

1996年，美国食品和药品监管局批准了首个由海洋生物提取的抗肿瘤药-祖珀丁。

自此，海洋生物活性物质在医学上的研究就开始了。

研究人员通过对深海生物、海绵、海藻等的研究，发现了许多有潜力的生物化合物，例如：海洋生物碱类、多糖类等。

这些新型药物对于治疗疾病具有很好的效果，例如心血管病、艾滋病、肝病、癌症等疾病。

在食品领域，海洋生物活性物质的研究也有不少的进展。

海洋食品中含有的多糖、蛋白质等成分具有非常好的保健作用，例如：调节人体血糖、血脂、免疫功能、降低血压等效果。

此外，海洋生物中也含有大量的海藻酸、胶原蛋白等成分，可作为健康食品的原材料，深受消费者的喜爱。

海洋生物活性物质-活性蛋白、肽、氨基酸

MFP-2蛋白
Mfp-2最早从地中海贻贝 Mytilus galloprovincialis 的足丝中分离到, 其分子量为 45 kDa；序列中同样含有 DOPA, 但含量较低 ( 5 mol%) , 一个重要特征在于其序列中含有大量半胱氨酸因mfp- 2主要定位在足丝盘, 因此推测该蛋白可能与足丝盘黏附蛋白之间形成交联有关。

MFP-6蛋白
Mfp-6也是一种定位于足丝盘中的黏附蛋白, 分子量 11.6 kDa 序列中含量最丰富的氨基酸是酪氨酸 Tyr ( 20.2 mol%) , 其次是 Gly ( 14.1 mol%) , Cys 的含量也较高 ( 11 mol%) , 且约有 1/3 的Cys保留了自由的巯基, 但 DOPA的含量不到 5 mol% mfp- 6 与足丝盘黏附蛋白的固化有很大关系, 它能通过含自由巯基的半胱氨酸 Cys 介导足丝盘黏附蛋白分子中的DOPA之间形成交联结构。
3、黏附蛋白

海洋附着生物能永久或暂时性地黏附于各种固体表面, 对海上生产、运输等都带来不小的麻烦。但另一方面, 海洋附着生物所分泌的黏附物质在水下所展现出来的优异黏附性能是目前其他的粘合剂所不能取代的。目前主要有两类：贻贝的足丝蛋白( mussel foot protein) 和藤壶胶 ( Barnacle cement )
六、海洋生物中的活性蛋白活性肽活性氨基酸
（一）海洋生物活性蛋白
1、鱼精蛋白
鱼精蛋白是存在于许多鱼类的成熟精
细胞中的一种碱性蛋白，分子量较小，大
约为4000~10000，精氨酸占其氨基酸组成
的三分之二以上
鱼精蛋白的结构
鱼精蛋白的结构因鱼种不同而有差异，但是它们存在许多相似的特征，如N-端均为精氨酸或者丙氨酸，各种鱼精蛋白分子肽链中都含有4个较长的和2个较短的精氨酸簇，并且分别被特征性的残基Ser或Thr，Pro-Ile，Gly-Gly 或Val-Val分隔开。以鲑鱼鱼精蛋白为例，其氨基酸的序列如下： Pro-Arg-Arg-Arg-Arg-Ser-Ser-Ser-ArgPro-Val-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Pro-Arg-ValSer-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Gly-Gly-ArgArg-Arg-Arg

6.海洋生物活性物质

卡拉胶的生物活性及应用
用于食品工业，可做起固剂、粘合剂、稳定剂、乳化剂、悬浮剂、增稠剂等，广泛用于乳制品、饮料、牛乳布丁、咖啡、果冻、罐头等。应用于牙膏、洗发香波、感光材料、电磁制品等地工业生产中。能促进结缔组织和骨胶原的生长，增加骨骼对钙的吸收；可阻止滑膜中的成粒作用，增生滑膜细胞；能防治十二指肠溃疡等。在抗病毒、抗血凝及免疫方面亦具有重要的生理活性。
研究最多的海洋生物是海藻、海绵，其次是珊瑚
海洋生物活性物质的多样性
• • • • • • • • • • 1. 多糖类 2. 聚醚类 3. 大环内酯 4. 萜类 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ. 生物碱 6. 环肽 7. 甾醇 8. 苷类 9. 不饱和脂肪酸 10.其他化合物
海洋动物的多糖
• 1壳多糖和甲壳胺 • 壳多糖(chitin)又称几丁质。几丁质是广泛存在于自然界的一种含氮多糖类生物性高分子，主要的来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软件动物的器官（例如乌贼的软骨），以及真菌类的细胞壁等。
2、海星皂苷海星在世界分布广泛，其中的药理活性物质是创新药物的重要来源。汤海峰选择了在我国南海蕴藏量丰富的大型海星面包海星为研究样本，采用先进的层析技术、波谱解析等手段，进行提取、分离、结构鉴定及药理活性筛选等系统的研究，在国际上首次从该海星中提取分离出8个新海星皂苷——CN-5、CN-6、CN7、CN-8、CN-9、CN-10、CN-11、CN-12。经药理活性筛选，这8个海星皂苷均对稻瘟霉模型显示不同程度的诱导菌丝变形或抑制孢子生长及显著的肿瘤细胞毒性。同时在微管蛋白体外筛选模型测试中，还发现这些新化合物具有促微管聚合活性，这与紫杉醇的抗癌作用机制相似。
（7）增加肠内有益菌作用

海洋生物活性物质

海洋生物制药海洋生物制药是指应用海洋生物具有明确药理作用的活性物质，按制药工程进行系统的研究，研制成为海洋药物的制药工程
海洋动物中的活性物质
1.1壳多糖和甲壳胺壳多糖又称几丁质。几丁质是广泛存在于自然界的一种含氮多糖类生物性高分子，主要的来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软件动物的器官（例如乌贼的软骨），以及真菌类的细胞壁等。
4.沙群海葵毒素最早是从腔肠动物沙群海葵中分离出来的毒性极强的化合物，其卵的毒性最大，1g卵所含毒素足以杀死10万只20g体重的小白鼠，所以它是迄今为止在非蛋白毒素中毒性最强的化合物，具有抗癌、溶血等多种生物活性。
已开发的海洋药物
1.海人草酸 1955年日本人村上等从红藻海人草中分离出海人草酸。它是谷氨酸的衍生物，具有驱虫作用，对脊椎动物中枢神经有兴奋作用，并能破毁某些区域的神经细胞。
海洋毒素
1.石房蛤毒素石房蛤因大量摄取有毒膝沟藻而在体内积累的聚醚神经毒素，有很强的麻醉作用。它是海洋生物中毒性最强烈的麻痹性毒素之一，作为潜在的化学生物战剂，长期以来为国外军事研究单位所高度重视，是主要的研究对象。
2.河豚毒素 20世纪50年代初从红鳍东方豚的卵巢中分离得到结晶，1964年确定其结构，1971年完成全合成。河豚毒素是一种剧毒的弱碱性剧毒物质，半致死剂量是10μg/kg，但具有抗癌作用，对肝癌的抑制率在37％以上，还有局部的麻醉作用
海洋生物活性物质
海洋生物活性物质概述 ●海洋动物中的活性物质 ● 海洋植物中的活性物质 ●海洋毒素 ●已经开发的海洋药物 ●与高发性疾病相关的海洋活性物质
●
海洋生物活性物质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。

海洋生物活性物质

海洋微藻中的活性物质
• 微藻中类胡萝卜素含量较高，具有着色和营养的作用，可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。
• β-胡萝卜素，对人体有致癌、致畸的作用,而顺式异构体在抗癌、抗心血管疾病功能比全反式异构体高，藻粉中β-胡萝卜素含量高达14%。
• 藻细胞中甘油含量较高，是优质的化妆品原料,也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。
海洋生物制药
海洋生物制药是指应用海洋生物具有明确药理作用的活性物质，按制药工程进行系统的研究，研制成为海洋药物的制药工程
海洋动物中的活性物质
1.1壳多糖和甲壳胺壳多糖又称几丁质。几丁质是广泛存在于自然界的一种含氮多糖类生物性高分子，主要的来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软件动物的器官（例如乌贼的软骨），以及真菌类的细胞壁等。
海参由于环境温度低，生长期长，海参素含量丰富，海参素又名海参皂苷。海参皂苷大都具有强烈的生理活性，这些生理活性包括：抗肿瘤作用、抗真菌作用、抗放射作用、细胞毒性作用及抗胆碱作用等。
1.6海星皂苷
海星在世界分布广泛，其中的药理活性物质是创新药物的重要来源。为弥补我国在这一领域的空白，汤海峰选择了在我国南海蕴藏量丰富的大型海星面包海星为研究样本，采用先进的层析技术、波谱解析等手段，进行提取、分离、结构鉴定及药理活性筛选等系统的研究，在国际上首次从该海星中提取分离出8个新海星皂苷。经药理活性筛选，这8个海星皂苷均对稻瘟霉模型显示不同程度的诱导菌丝变形或抑制孢子生长及显著的肿瘤细胞毒性。同时在微管蛋白体外筛选模型测试中，还发现这些新化合物具有促微管聚合活性，这与紫杉醇的抗癌作用机制相似。此外，他们在动物实验中也发现，8个新海星皂苷在荷癌小鼠体内均表现出显著的抑制肿瘤生长作用。

水产品课件之海洋生物活性物质

近20年来高血压的发病率在我国几乎增加了一倍，由高血压引发的心脏学管疾病的死亡率已排到所有疾病死亡率的第一位。高血压病严重地危害人们的健康和生命，它不是一个独立的疾病，同时为心脑血管疾病的重要危险因素，导致心、脑、肾、血管、眼底的结构和功能的改变和损害，引起相关疾病的发生。
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醒酒等有研究发现，大鼠摄入过量的牛磺酸，其生
长发育受到抑制，崽鼠的死亡率亦升高，认为牛磺酸具有一定的条件性毒性作用。
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牛磺酸生理功能示意图
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2、海洋生物中牛磺酸的含量及分布
（1）牛磺酸在鱼贝类中含量十分丰富，软体动物中尤甚。甚至马氏珠母贝中含量更是高达 1383mg/100g。
DHA。
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发现金枪鱼、鲣鱼等大型洄游性鱼的眼窝脂肪中含有高浓度的DHA，其含量高达30～40％。而相对的EPA的含量较低，在5～10％左右。
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冷冻结晶法
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尿素包合法
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尿素包合富集PUFA
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分子蒸馏法
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EPA、DHA在低温下呈液态，故一般冷水性鱼贝类中的含量较高。
鱼类中除多获性鱼类沙丁鱼油和狭鳕肝油中的 EPA含量高于DHA之外，其他鱼种一般是DHA含量高，且洄游性鱼类如金枪鱼类的DHA含量高达 20～40％左右。
贝类中除扇贝和缢蛏之外，EPA含量均高于DHA。螺旋藻、小球藻EPA含量达30％以上，远高于
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3、牛磺酸的制备
2一氨基乙醇与硫酸酯化后加亚硫酸钠还原而成