海洋生物药物的研究论文

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1、海洋生物药物的研究论文 1.海洋生物活性物质的主要特点海洋药物开发首先从研究海洋生物活性物质入手，然后以具有药理活性的海洋生物活性物质直接作为药物。目前更多的是以活性物质作为结构模式，进行化学修饰，或以其作为原料进行药物的合成或半合成等。海洋药物开发的前景十分广阔，但也存在许多困难，这主要是由于海洋生物活性物质的特点所决定的。海洋生物活性物质的特点之一是种类繁多、结构特异。海洋占地球表面积的71%，动物界的28个主要动物门中，生活在水中的有26个门，其中完全水生的有8个门。另外，还有大量的藻类和微生物生活在海洋中1。海洋是一个巨大而又独特的生态系统，包罗了高压、低温、低营养、无光照，以及局部高

2、温、高盐等极端环境。在生态环境差异如此之大和极端环境中生存繁衍的海洋生物，形成了与之相适应的生理机能。因此在海洋生物中存在着大量的种类繁多、特性各异的生物活性物质，包括脂类、酸类、苷类、多肽、多糖、萜类、胡萝卜素类、留类、氨基酸类、生物碱、有机酸和蛋白质等共300余种化合物。而每一类的活性物质中又包含了许许多多结构各异的化合物。其中许多活性物质在陆生生物中很少发现或是至今从未发现的。海洋生物活性物质的特点之二是活性高。海洋生物的生存环境远比陆地环境恶劣，种间的生存竞争，种间的生态作用和影响也远比陆生生物复杂和广泛得多。因此与陆地生物相比，海洋生物的活性物质的生理活性要强得多。例如，沙海葵毒素是

3、目前发现的最强的动脉收缩剂，比以往发现的动脉收缩剂的活性高100倍以上。海洋生物活性物质的特点之三是资源有限，含量通常都很低。除了海藻多糖、碘和牛磺酸等在某些生物体内含量较高且拥有丰富的海洋生物资源之外，许多活性物质在海洋生物中的含量很低，而且资源往往有限，不易获得，开发的难度很大。若要直接利用海洋生物作为原料来提取活性物质，很难满足人类的需求。例如，1000公斤鱼肉才能提取1毫克西加毒素。2.生物技术已经成为海洋药物开发研究的主导技术近20年来，海洋生物技术的迅速发展，促进了对海洋生物活性物质更加广泛深入的研究。生物技术在海洋药物研究开发中的应用主要包括以下几个方面：首先，生物技术为海洋生物

4、活性物质基因的分离、研究和保存提供了便利的条件。海洋生物活性物质种类繁多，与海洋生物多样性密切相关。随着人类对近海生态环境的破坏、局部海洋环境污染的加剧，以及人类对某些海洋生物资源的掠夺性开发等，海洋生物物种正以前所未有的速度在减少。另外，在海洋极端环境中（如高压、髙温、高盐、低温等）生活的海洋生物，由于环境特殊，有些含有特殊活性物质的极端生物人类不易获取。海洋生物技术可以分离产生活性物质的生物基因，通过基因增扩，建立基因库保存生物活性物质基因，既为深入研究海洋生物特别是对难以获得或偶然获得的海洋生物活性物质提供了方便，更为保存生物活性物质基因多样性，防止因为物种的灭绝造成基因的丢失提供了保证

5、。其次，生物技术有助于解决生物活性物质的资源有限问题，实现可持续发展。直接利用海洋生物为原料提取生物活性物质，受资源本身的限制，往往无法实现产业化。即使资源比较丰富的，直接利用海洋生物作为原料，成本也比较高，而且很可能造成对资源的过度开发，危及可持续发展，满足不了人类的需求。应用生物技术例如转基因技术等，可以将所需的，产生特定活性物质的海洋生物基因转移到另种生物中表达，培育新的海洋药源生物，为人类源源不断地提取海洋生物活性物质提供资源保证。海洋药物基因工程根据供体基因和表达系统的不同，可以分为三个方面：一是将海洋药物基因转入陆生动植物和微生物中表达；二是将来自陆地或人体的药物基因转入海水养殖生

6、物中表达；三是将海洋药物基因转入海水养殖生物中表达。陆生药用植物的栽培在我国已有悠久的历史，而海洋药源生物的人工养殖尚未起步。将药物基因转入海水养殖生物中表达，可以开辟一个崭新的养殖方向，改善养殖结构，为海水养殖业注入生机和活力，开辟海水养殖生物深加工和精加工新的路子，提高海水养殖的经济效益和社会效益。近年来，髙等植物基因工程发展迅速，高等植物也可作为海洋药物基因的表达系统。将海洋药物基因转入髙产、稳产的海水养殖生物例如海带等大型海藻中表达，也具有广阔的应用前景。再次，海洋生物技术成了推进海洋药物产业化的首选技术。直接以海洋生物为原料，应用化学方法，提取生物活性物质或海洋药物，往往成本高，工艺

7、流程复杂，且污染环境。发酵工程已经是一门比较成熟的技术。应用转基因技术，将产生海洋生物活性物质或海洋药物的基因转移到微生物体内，并得以表达，人们就可以通过发酵的方式得到大量所需的海洋生物活性物质，实现工厂化生产。海洋环境中生存着种类繁多数量巨大的微生物和藻类，将海洋微生物和藻类作为开发海洋活性物质和海洋药物的资源正日益受到重视。随着研究的深入，人们发现海洋动植物中80%以上的生物活性物质源于海洋微生物或藻类，而且生物技术应用于微生物、微型藻类等低等生物要比高等生物容易实现的多，与现代发酵工程技术相结合，易于实现产业化。最近几年，生物技术在海洋微生物和海洋微藻生物活性物质的研究开发方面发展很快，

8、己取得了不少成果。如利用发酵法快速生产海洋微藻，并从中提取-3高度不饱和脂肪酸、藻胆蛋白、维生素C；以水华束丝藻制取石房蛤毒素，以海洋细菌生产河豚毒素等。应用生物培养、基因工程、DNA重组、发酵工程等生物技术已经成了推进海洋药物产业化的首选技术。美国、日本等在此领域取得了不少成果，产生了“海洋生物工程学”这一新兴学科。3.发挥优势，加快福建海洋药物产业的发展由于癌症、艾滋病等各种免疫性疾病，心脑血管疾病及流行性疾病，对人类健康构成了严重威胁。在现有的陆地天然药物与化学合成药物效果不理想，副作用比较大的情况下，另辟新药途径，把目光瞄向研究最少，未知领域最多的海洋生物活性物质及其药物开发是必然的发

9、展趋势。虽然山海经、本草纲目等多种古医籍中记载了100多种海洋药物资源及其功用，但是直到20世纪60年代以来，现代科学技术才真正开启了海洋药物宝库的大门w。福建生物技术力量雄厚，海洋生物资源丰富，开发海洋药物具有得天独厚的优势。设在海洋三所的国家海洋局海洋生物工程重点实验室，拥有中国工程院院士和一批优秀人才。他们在海洋新药的研究开发方面虽然起步较晚，但起点很高。其一，在国家科技部等的大力支持下，他们建设的国内第一个海洋药源生物标本库、种质资源库、基因库、信息库己初具规模，为深入研究开发海洋药物创造了有利条件；其二，中国大洋协会与海洋三所共建的“中国大洋生物基因研究开发基地”已正式挂牌运作。该基

10、地将充分发挥中国大洋协会在大洋研究中的先进取样手段和海洋三所在基因研究开发方面的技术优势，共同努力开发大洋生物基因资源，包括海洋药物基因资源，造福人类；其三，该所已经取得了一批具有良好产业化前景的成果。例如，在海洋生物毒素提取方面，他们成功地制取出了河脎毒素晶体，该项成果现已基本完成中试工作，正着手产业化的前期准备工作。河豚毒素己被作为药物制剂，用于治疗气喘病、神经紊乱和镇痛类药物。同时，河豚毒素又具有较强的镇静、局麻作用，而且不易成瘾，是戒毒的高效物质，一旦投产和投入实际应用，厦门市可望成为我国南方最大的戒毒中心。另外，该所在应用生物技术制取几丁寡糖方面，取得了具有世界领先水平的成果。几丁寡

11、糖是几丁质的衍生物，具有多种生物活性，在艾滋病和癌症治疗，诊断试剂以及口腔医学领域有着广泛应用K。目前采用化学降解法生产几丁寡糖，成本高，污染环境。海洋三所的科技人员已成功开发出低成本大量制备把几丁质降解为几丁寡糖的工业化粗酶的技术，其酶活性高于目前美国作为商业应用的酶活性，从而解决了应用酶法生产几丁寡糖的关键技术，而且产品质量将远高于现行的出口标准，具有很好的产业化与市场前景，还有一些海洋生物活性物质正在研究开发之中。此外，福建省海洋研究所、福建省微生物研究所和厦门大学等海洋科研教学单位在海洋药物的开发方面做了大量的工作，并取得了一批成果。同时福建拥有多家制药企业，己投放市场的海洋药物和保健品有鲎试剂、深海鱼油等。海洋科研教学单位与企业密切合作、协同攻关、优势互补，一定能加快福建海洋药物产业的发展。