海洋生物活性物質達多少種

❶ 常見的海洋天然葯物有哪些其活性是什麼

一、 海洋葯物的發展概況

當前世界上海洋天然產物的開發研究正方興未艾,走在這一領域前列的是美國,日本及歐共體的成員國。在美國,國家研究委員會(National Research Council)和國立癌症研究所(National Cancer Institute)每年用於海洋葯物開發研究的經費各為5000多萬美元;近年來,美國國立衛生研究所的海洋葯物研究資金已增加到全部研究資金的11% 以上,與合成葯、植物葯基本持平。日本海洋生物技術研究院(Japanese Marine Biotechnology Institute)及日本海洋科學和技術中心(Japan Marine Scienceand Technology Center)每年用於海洋葯物開發研究的經費約為1億多美元。歐共體,海洋科學和技術(Marine Sciencesand Technology,簡稱MAST)計劃每年用於海洋葯物開發研究的經費約為1億多美元。

海洋天然葯物的篩選,在20世紀60年代中期開始篩選抗腫瘤物質,70年代以後擴大到抗病毒、免疫抑制、強心、抗炎等物質的篩選,80年代以抗菌、抗黴菌為多。隨著新的生物技術如:基因工程、細胞工程和酶工程的研究與應用,進一步促進了海洋葯物的研究與開發。至90年代,海洋生物已成為一門成熟的研究學科,為海洋葯物研究奠定了良好的基礎。目前,主要以抗心腦血管病、抗艾滋病等研究為主。生物活性篩選結果表明有20%左右的海洋提取物或化合物顯示不同程度的活性,在已發現的這些化合物中,不僅包括了陸地生物中已存在的各種化學結構類型,並且還存在很多特殊化學結構類型,它們的特異化學結構是陸生天然活性物質所無法比擬的,成為研製開發新葯的基礎。

我國是最早將海洋生物用作葯物的國家之一,距今已有二千多年的臨床應用歷史。建國以來,我國對海洋葯物的研究也進入了一個新時期,自1978年全國科技大會提出「向海洋要葯」的提案及後來提出的「開發海洋湖沼資源,創建中國藍色葯業」的戰略設想以來,我國對海洋葯用資源的研究已具有一定基礎。有關資料顯示,我國目前已有5種海洋葯物獲國家批准上市:藻酸雙酯鈉,甘糖酯,河豚毒素,多烯康,煙酸甘露醇;另有10種獲健字型大小的海洋保健品。

二、 海洋葯物的研究應用

1、抗菌葯物
與海洋生物共存的微生物是一座豐富的抗菌寶庫，目前從海洋生物中已分離得到脂肪酸類、丙烯酸類、苯酚類、吲哚類等具有抗菌活性的化合物，國內已開發了系列頭孢菌素等海洋抗菌葯物。
2、抗病毒葯物
已分離得到萜類、核苷類、生物鹼類、多糖類、雜環類等具有抗病毒活性的化合物，國內市場上已有珍寧注射液、珍珠貝殼層酸性提取物等產品上市。

3、抗腫瘤葯物
最有希望的抗癌葯物將來自於海洋，海洋抗腫瘤活性物質一直是海洋葯物研究的重點。現已發現海洋生物提取物中至少有10%具抗腫瘤活性，包括核苷酸類、醯胺類、聚醚類、大環內酯類等化合物，其中阿糖胞苷等已形成葯物。我國正在開發的抗腫瘤葯物有6-硫酸軟骨素、海洋寶膠囊、脫溴海兔毒素、海鞘素 A（B，C）、刺參多糖鉀注射液等葯物。目前，只有10個海洋抗腫瘤葯物進入臨床研究，更多的處於臨床前研究。浙江省舟山市用烏賊加工時丟棄的墨囊製成 「海墨止血片」，對消化道等各種出血有效，尤其對婦女功能性子宮出血效佳，產品遠銷東南亞國家，但沒有進一步深入研究。現在發現烏賊墨具有抗腫瘤作用，國內對其作用機製作了大量研究，已獲重大進展，並不斷有新的發現，主要集中在免疫方面。

4、抗心血管葯物
已研究出多種可供預防和治療心血管疾病的葯物，如萜類、多糖類、多不飽和脂肪酸、肽類和核苷類等物質，均具有抑制血栓形成和擴張血管作用。有50多種海洋 生物毒素不僅具有強心作用，而且還有很強的降壓作用，現對河豚毒素的抗心律失常作用研究較多。此外，螺旋藻類對高血脂和動脈粥樣硬化有較好的預防和輔助治療作用。

5、消化系統葯物
從海洋生物中提取的海星皂苷和總皂苷對胃潰瘍的癒合作用優於甲氰咪胍。殼聚糖衍生物對胃潰瘍的療效確切、治癒率高，已進入臨床試驗。國內葯廠配合中葯製成的海洋胃葯在臨床上取得較好效果。

6、消炎鎮痛葯物
從海洋天然產物中分離的最引人注目的活性成分是Manoalide，它是磷酸酯酶A2抑制劑，在二十多年前已被作為典型的抗炎劑在臨床應用。

7、泌尿系統葯物
褐藻多糖硫酸酯具有抗凝血、降血脂、防血栓、抗腫瘤及改善微循環、抑制白細胞等作用，臨床上用於治療心臟、腎血管病，特別對改善腎功能、提高腎臟對肌酐的清除率作用尤為明顯。首先用於治療慢性腎衰及尿毒症，有明顯療效，且無毒副作用，現已按國家二類新葯獲准進入臨床研究。
8、海洋非食用資源的開發利用
海洋葯物的開發方向主要側重於非食用資源，其種類多、資源豐富，據調查有軟體動物10餘萬種、腔腸動物1.1萬余種、海綿動物1萬余種、棘皮動物六千餘種、尾索動物兩千餘種。海洋非食用資源的開發利用意義重大，不僅可以從中獲得特效葯物，其活性成分提取後剩餘部分的蛋白質與多糖等，有的可作為食品及添加劑，有的可作為飼料進行再開發，從而提高資源的利用率，避免與食用資源相抗爭。

9、傳統海洋中成葯和中葯材的開發利用
海洋生物資源的過度捕撈等原因，使天然資源不能滿足日益增長的需要，必須有計劃地開發海洋傳統養殖業，擴大養殖品種，增加葯源，製成海洋中成葯系列產品，促進銷售，同時帶動海洋養殖業的發展。為此，開發研究重點應是海洋葯用資源與中葯資源的優勢結合，對確有療效的民間單方、驗方、秘方進行發掘整理，配以海洋葯源，加強科學組方，製成使用方便的新劑型。如將古方藿香正氣水配以海洋葯源製成軟膠囊的產值超億元，就是一個很好的例子。近年來配伍海洋中葯材治療腫瘤、心血管等疾病的報道倍增，其中常見配伍的海洋中葯材有海藻、昆布、牡蠣、石決明、烏賊骨、瓦楞子、紫菜、海參、干貝、海龍、海馬、珍珠母、鯊魚肝油、鯊魚軟骨等，應很好規劃，合理開發。

10、功能食品
利用海洋生物中的活性成分進行深加工，製成風味獨特、保健功能顯著的海洋功能食品是當前一大熱點，從而拓寬了海洋葯物的研究領域，具有重大的現實意義。這些活性物質包括甲殼素及其衍生物、魚油保健品、海藻保健品、濃縮水解蛋白、牛磺酸、維生素、磷脂質、活性多糖、膳食纖維、礦物元素等。

三、海洋葯物研究的重點領域

(一)，海洋抗癌葯物研究。海洋抗癌葯物研究在海洋葯物研究中一直起著主導作用，科學家預言，最有前途的抗癌葯物將來自海洋。現已發現海洋生物提取物中至少有10%具有抗腫瘤活性。美國每年有1500個海洋產物被分離出來，1%具有抗癌活性，目前至少已有10個以上海洋抗癌葯物進入臨床或臨床前研究階段。擴大海洋生物的活性篩選，繼續尋找高效的抗癌化合物，直接用於臨床或作為先導物進行結構改造，開發新的高效低毒的抗癌成分，將成為海洋抗癌葯物研究的發展趨勢。

(二)，海洋心腦血管葯物研究。目前已研究出多種葯物可有效預防和治療心腦血管疾病，如高度不飽和脂肪酸，具有抑制血栓形成和擴張血管的作用，現已有多種制劑用於臨床。50多種海洋生物毒素，不僅有強心作用，而且有很強的降壓作用，河豚毒素的抗心率失常作用目前研究較多。此外，還有藻酸酯鈉類、螺旋藻類，後者對於高血脂和動脈粥樣硬化有良好的預防和輔助治療作用。
( 三)，海洋抗菌、抗病毒葯物研究。與海洋動植物共生的微生物是一種豐富的抗菌資源，日本學者發現約27%的海洋微生物具有抗菌活性。

(四)，海洋消化系統葯物研究。如多棘海盤車中分離的海星皂甙及羅氏海盤車中提取的總皂甙均能治療胃潰瘍，後者對胃潰瘍的癒合作用強於甲氰咪胍，殼聚糖的羧甲基衍生物，商品名為「胃可安」膠囊，治療胃潰瘍療效確切，治癒率高，已進入臨床研究。大連中葯廠配合中葯製成「海洋胃葯」應用於臨床已取得較好效果。
(五)，海洋消炎鎮痛葯物研究。從海洋天然產物中分離的最引人注目的活性成分是manoalide，它是磷酸酯酶A2抑制劑，在上世紀80年代中期它已被作為一個典型的抗炎劑在臨床試用。

(六)，海洋泌尿系統葯物研究。褐藻多糖硫酸酯是一種水溶性多糖聚，具有抗凝血、降血脂、防血栓、改善微循環、解毒、抑制白細胞及抗腫瘤等作用，臨床用於治療心臟、腎血管病，特別對改善腎功能，提高腎贓對肌酐的清除率尤為明顯，在國內外首先用於治療慢性腎衰，挽救尿毒症患者有明顯療效，且無毒副作用。現已按國家二類新葯獲准進入臨床研究，商品名為「腎海康」。

(七)，海洋免役調節作用葯物研究。海洋天然產物是免疫調節劑的重要來源。具有免疫調節活性的角叉藻聚糖，是來自大型海藻的硫酸化多糖的一大類成分，被廣泛用於腎移植的免疫抑制劑和細胞應答的修飾劑。

(八)，其他海洋葯物研究。其他如神經系統葯物、抗過敏葯物等研究亦取得較大成果。海洋是新種屬微生物的生存繁衍地，從眾多的新種屬微生物中，可以培養出一系列高效的抗菌葯物，如來源於多種鏈黴菌的Teleocidin即為一種強抗菌葯物。海洋毒素是海洋生物研究進展最為迅速的領域，多數海洋毒素具有獨特的化學結構。由於許多高毒性的毒素是以針對生物神經系統或心血管系統的高特異性作用為基礎，因此，這些毒素及其作用機制是發現新神經系統或心血管系統葯物的重要導向化合物和線索，也可作為尋找新農葯的基礎。現已發現的海洋毒素其化學結構大致可分為：聚醚類化合物、含氮化合物、溶血糖脂類、記憶喪失性氨基酸 貝毒、酯溶性酚類和含磷化合設物。
(九)，海洋功能食品的研究開發。如何利用海洋生物中的活性成分進行深加工，製成風味獨特和保健功效顯著的海洋功能食品，是當前的一個重要開發研究領域。

其中包括牛磺酸、魚油不飽和脂肪酸和磷脂、甲殼素和殼聚糖、活性多糖、維生素、膳食纖維、礦物元素等。海洋功能食品發展趨勢是針對常見病、多發病和疑難病的不同人群，運用多學科的現代高新技術方法，盡可能保留海洋生物的天然特點和營養成分，研究開發高技術含量、高功能、高效益的海洋功能食品新品種。
四、國外海洋葯物研究概況
海洋生態環境的特殊性導致海洋葯物具有生物多樣性,往往含有結構奇特、新穎的化學物質,具有葯理特異性、高活性和多樣性。迄今,人們已發現的淺海、近海和島礁附近的海洋生物達22門類1822屬3018種。

海洋葯物研究的主要生物類型有:(1)海藻,如昆布、海人草、石花菜、螺旋藻、羊棲菜、鼠尾藻等;(2)軟體動物,如牡蠣、珍珠、章魚、石決明、蛤蜊等; (3)節肢動物,如龍蝦、對蝦、寄居蟹等;(4)棘皮動物,如海參、海膽、海星、海燕等;(5)脊索動物,如海馬、海龍、海鰻、帶魚等;(6)腔腸動物, 如珊瑚、海蜇、海浮石等;(7)微生物,海綿、海鞘、苔蘚蟲、微藻、細菌、真菌等。熱帶和溫帶海洋生物是研究的重點,其中以海洋無脊椎動物的研究最為充分。

隨著研究范圍的不斷拓展,涉及的海洋生物逐漸向遠海、深海、極地、高溫、高寒、高壓等常規設備和條件難以獲得的資源和極端環境資源方面擴展。目前,已從各種海洋生物中分離獲得20000餘種海洋天然產物,新發現的化合物以平均每4年增加50%的速度遞增。海洋天然產物結構涵蓋大多數的主要結構類型,包括糖、多糖、氨基酸、蛋白質、無機鹽、皂苷類、甾醇類、生物鹼類、萜類、大環內酯類、核苷類等。篩選目標主要是用於治療嚴重危害人類健康的癌症、心腦血管疾病、病毒感染(艾滋病等)及其他疑難病症。

近年來,國外出現大量涉及葯物、食品、功能食品、化妝品、酶制劑、生物工具葯方面的海洋天然產物專利產品。海洋活性物質的葯理活性作用主要包括中樞神經作用、抗腫瘤作用、抗菌抗病毒作用、心腦血管系統作用、抗炎、鎮痛、抗氧化、降血糖等,許多化合物具有新葯開發潛力。國際上已投入應用的經典海洋葯物有頭孢黴素、阿糖腺苷、阿糖胞苷等,這些也是最早開發成功的現代海洋葯物,現正廣泛用於臨床。近年來開發成功的典型葯物是來源於印度-太平洋竽螺的鎮痛葯物 Ziconotide,其前體化合物是竽螺的肽類毒素ω-contoxin,是一種可通過合成獲得的葯源,該葯於2000年6月獲得美國FDA證書,顯示了廣闊的應用前景。目前國際上有約20種海洋天然產物或其結構類似物正在臨床研究階段,多為抗癌葯物。更多的化合物則在進行臨床前研究。

❷ 海洋生物毒素的概論

在海洋生物中，存在一類高活性的特殊代謝成分，即海洋生物毒素。海洋生物毒素資源豐富，種類多，分布廣，據估計有1000多種，其中已確定結構的有幾十種。海洋生物毒素是海洋天然產物的重要組成部分，亦是海洋生物活性物質中研究進展最迅速的領域。
一些海洋毒素(marine toxins)是海洋生物的防禦物質，由於釋放後很快被海水稀釋，為了達到防禦的作用，其活性往往超強。如河魨毒素(tetrodotoxin，TTX)最初是在1909年因研究河豚魚卵的神經毒性成分而發現的，但直到1964年才確定其結構是一種復雜的籠形原酸酯類生物鹼。 簡介
河魨毒素(Tetrodotoxin，TTX，由於歷晌姿史原因經常錯寫為河豚毒素)是從河豚魚中分離出來的一種電壓敏感的Na+通道外口的特異性阻滯劑，對神經、肌肉、浦金野氏纖維等興奮細胞膜的Na+通道均具有高度專一性，TTX最初用於治療麻風患者的神經痛，是一種較強的鎮痛劑，作用較緩且持久，曾代替嗎啡、杜冷丁等治療神經痛，且無成癮性，它比常用麻醉葯強萬倍以上。河魨毒素是一類高值的生物活性物質，高純度的河魨毒素，國際市場的價格為每克幾十萬美元。作為「分子探針」，TTX因其高宴陪絕選擇性和高親合性地阻斷神經興奮膜上Na+通道而成為鑒定、分離和研究Na+通道的重要工具葯。已發現的河豚魚毒素有七種天然衍生化物，它們因其致死率、對細胞過敏膜鈉通道特殊阻斷功能而成為最重要的海洋毒素之一。TTX是迄今為止在自然界中發現的最為奇特的小分子天然產物之一，不僅結構新穎而且性質獨特，在有機溶劑和水中都不溶解，僅溶於醋酸等酸性溶劑，並且在鹼性和強酸性溶劑中不穩定；在溶液中以兩種亂緩平衡體的形式存在等。TTX毒性極大，其LD50為8.7μg/kg，是氰化物的1000倍；局部麻醉作用是普魯卡因(procaine)的4000倍，可用作某些癌症後期的緩解葯。然而更有意義的是TTX的作用機制與陸地發現的毒素不同，其在極低的濃度就能選擇性地抑制Na+通過神經細胞膜，但卻允許K+通過，是神經生物學和葯理學研究極為有用的工具葯。
河豚毒素的臨床應用
河豚毒素是一種毒性很強的海洋神經毒素，近年來發現它具有很好的鎮痛作用和明顯的抗心律失常活性。TTX對神經細胞的鈉通道有著高度的阻滯作用，可阻斷神經沖動的傳導，因此能產生明顯的局部麻醉作用。 TTX相對與鹽酸普魯卡因具有作用時間長的特點，TTX對粘膜的穿透力弱，沒有表面麻醉作用。但由於河魨毒素的毒性較大，且其葯物動力學情況知之不多，使得其不能廣泛使用。 MBA 法的原理是將待檢樣品的提取液直接給小鼠腹腔內注射，觀察臨床症狀和記錄死亡時間。MBA法建立於1937年，是AOAC和歐盟指令91/492/EEC指定的檢測方法，檢測限值近似40μg STXeq /100 g貝殼組織，是目前最高殘留限量( MRL) 的50%。