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1、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 Medici
2、nal 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 prospec
3、tedK ey 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
4、 ， 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 。从 前 根 本 不 可 实 现 的 速 度 进 行 分
5、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 术心 每 年 用 于 海 洋 生 物 活 性 物 质 开 发 的 经 费 为 1 亿美 元 。 在 海 洋 生 物 活 性 物 质 方 面 的 研 究 发 展 很对 海 洋 微 生 物 、 微 藻 类 、 海 绵 、 芋 螺 、 海 参 等 多海 洋 动 植 物 和 微 生 物 等 所 产 生 的 活 性 物 质 进 行究 ， 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 助目 中 有 “ 从 海 洋 生 物 资
6、源 中 寻 找 新 药 ” ， 近 年发 现 了 450 多 个 具 有 不 同 生 物 活 性 的 新 海 洋 天 然物 ， 其 中 31 个 化 合 物 具 有 明 显 的 抗 肿 瘤 活 性 。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
7、 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1历 史 非 常 悠 久 。 但 现 代 海 洋 药 物 研 究 则 始 于 20纪 70 年 代 。 1997 年 我 国 启 动 海 洋 高 技 术 计 划 ，洋 药 物 的 开 发 被 列 为 重 点 ， 从 而 以 沿 海 城 市 为心 ， 形 成 科 研 、 生 产 、 开 发 技 工 贸 一 体 化 的 生 产络 3 。海 洋 生 物 活 性 物 质 的 种 类 与 生 理 作 用抗 菌 肽22. 1收 稿 日 期 :作 者 简
8、 介 :通 讯 作 者 :2011 12 20陈 曦 ， 男 ， 1982 年 生 ， 助 理 研 究 员 。 林 能锋 ， 男 ， 1972 年 生 ， 博 士 ， 副 研 究 员 ( E mail: lnfeng hotmail. com) 。 抗 菌 肽 是 动 物 机 体 具 有 天 然 免 疫 力 的 重 要因 ， 其 抗 菌 机 制 推 测 是 其 helix 结 构 可 在 细 菌结 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
9、 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 。酶 ( SOD) 、 过 氧 化 酶 ( CAT) 和 过 氧 化 物 酶 ( 如Se GSH PX) ， 在 细 胞 体
10、 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 。心 血 管 活 性 肽2. 5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 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
11、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
12、 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. 2 他 抗 高
13、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 。海 洋 活 性 物 质 药 物 研 究 开 发 的 技 术 方 法33. 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 ，
14、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问 题利 用 生 物 表 达 系 统 解 决 海 洋 活 性 物 质 的 生 产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 海 洋 药 物
15、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 细开 发 中 应 用 研
16、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 : 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 。 化 学 结 构 引 导 型 。 按 构 效 关 系 ， 对 化 合 物
