四章__药用海洋生物资源new.pptx

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,第四章药用海洋生物资源,总述人类利用海洋生物作为药物的历史悠久。

在中国的黄帝内经、神农本草、本草纲目中都有海洋药用生物的记载。

例如,海带治疗甲状腺肿大、石药利尿、乌贼的墨囊治疗妇科疾病、鲍鱼的石决明明目、鹧鹕菜驱烟虫。

海蛰能消疾引积,止带祛风,可治妇人劳损,积血带下,小儿风疾丹毒。

海龙、海马对身体有滋补强壮作用等。

随着人类对海洋药用生物资源的研究,新的海洋生物药源不断被发现。

海洋生物中有许多种类含有毒素,临床上可作为肌肉松弛剂、镇静剂和局部麻醉剂。

现在已经有人把现代海洋药物的发展与海洋生物毒素的研究联系在一起,使药用海洋生物的研究与开发更加广泛。

从海产粘盲鳗中提取盲鳗素,是一种强效心脏兴奋剂和升血压剂。

鳖鱼肝可提取肝油,肝油内含有大量鳖肝烯,可作为皮肤润滑剂、脂肪性药物的携带剂。

鲨鱼的软骨中有一种抑制因子，它能阻止肿瘤周围毛细血管生成，从而达到抑制肿瘤生长的作用。

在深海环境中栖息的巨型鲨，它的肝脏中还有一种叫角鲨烯的生化物质，用它做成的药物，除了治疗癌症以外，对肝炎、心脏病、高血压等疾病，也有显著的临床效果。

鳝鱼肝油是治疗维生素AD缺乏症的良药,还可以治疗伤口、烧伤和脓疮;乌贼的内壳即海螺鞘可治疗胃病,用作止血剂,还能治疗皮肤、耳朵、面部神经痛等,还可以治疗气喘、心脏病、疟疾等;贝类中的碎碟壳则有镇静、安神、解毒等功能。

我国海洋生物的药用类型,第1类是传统中药对海洋生物的使用,单方使用或与其他药物配合使用或制成中成药;第2类是在传统中药的基础上用现代科学方法进行成分和药理等一系列分析测试,用价廉而药源丰富的海洋生物替代珍贵而药源稀少的动、植物,拓展药源,变单一药源为多种药源,如用珍珠层粉替代珍珠,效果很好;,第3类是新开拓的药源,即从药用生物中提取有效成分,作为医药制剂或医药与保健食品工业的原料。

在海洋药物的研究开发方面,我国依靠传统中医中药的经验,于临床实际应用中,处于世界领先地位。

20世纪80年代以前,我国海洋中药已超过100味。

据1977年版的中华人民共和国药典记载,海洋生物药物有16项,海洋药物与其他药物配合制成中成药有23项,由海洋生物提炼而成西药的有鱼肝油、琼脂、鱼精蛋白等6项。

据1977年版的中药大辞典记载,1974年仅前记述的海洋中药已达128味。

20世纪80年代以来,我国海洋中药研究和开发有了新进展,涌现了一批新一代海洋中成药和保健滋补品。

我国药用海洋鱼类有200多种,已知我国海洋鱼类能够防治130多种疾病,利用鱼类或与中药配合,能够防治更多病症,但是用鱼类制成中药的并不多。

多年来,用鱼类提制药物治病已取得较大进展。

20世纪80年代以来,我国学者己对100种海洋生物进行超氧化物歧化酶（SOD）调查,己查明其中有14种生物体SOD含量较高,为提取SOD提供了依据;己生产出一批药品,如河豚毒素（TTX）、鲎试剂（LAL）、藻酸双酶钠（PSS）、甘露醇烟酸脂、藻酸丙二酯、人造皮肤、海星胶代血浆、角鲨烯、石房蛤毒素、西加毒素、珍珠精母注射液、褐藻淀粉硫酸脂、刺参多糖钾注射液等。

我国在海洋中成药的研究方面取得了许多突出的成绩,在全国的40多个中成药剂型中,海洋中成药大约占30%,如用牡蛎为主要原料的春血安、妇科止血灵、血牡片、海珍宝口服液、活力钙、金牡蛎、海力宝,含有乌贼原料的乌贝散、海墨素片,含海蛇成分的海蛇追风酒、海蛇酊,还有深海龙、海维特、海力特、海康通、海尔滋、海力胃宝、金海宝、安脑、生命王口服液、降脂安、佳钙宝等等（见附表）。

这些中成药对防治人民疾病,提高健康水平起到了很大的作用。

附表1:

部分海洋抗癌药物和保健品,附表2:

部分防治心脑血管病的海洋药物和保健品

（1）,附表2:

部分防治心脑血管病的海洋药物和保健品

（2）,国内的鱼油制品的种类很多,大多是软胶囊的形式,有忘不了DHA、小聪聪、鸿洋神深海鱼油、巨人脑黄金、海墨特脑黄金、多灵多鱼脑精、海盗DHA鱼精、精灵鱼DHA、海洋宝等,国外的阿拉斯加、康威、维兹格等鱼油或鱼油制品也已进入我国市场。

二国际上海洋药物开发的主要方向,目前在海洋生物中发现可作为药物和制药原料的已达千余种。

从微生物到鲸类都有,最重要的有海洋微生物,各种藻类、腔肠动物、海绵动物、软体动物、棘皮动物、被囊动物以及各种鱼类等。

其中一些食用价值低的生物类群,其药用价值往往更高。

据研究已知有230种藻类含有各种维生素，246种海洋生物含有抗癌物质。

20世纪90年代以后，利用高新技术研制海洋新药物已成为药用海洋生物资源开发的主流。

当前国际上海洋药物开发的主要方向有以下几个方面:

（1）增强机体免疫功能的药物;

（2）抗心脑血管疾病的药物;（3）抗风湿、类风湿方面的药物;（3）抗肿瘤药物;（4）抗过敏药物;（5）抗病毒类药（包括艾滋病药物）;（6）防治肥胖和有益健美药物（7）抗衰老和妇幼保健药物;（8）身体机能紊乱调节药物（包括抗抑郁、内分泌失调、性功能障碍等）;（9）补益类营养保健药。

三海洋生物活性物质,1什么是海洋生物活性物质？

海洋生物活性物质是存在于海洋生物体内的海洋药用物质、生物信息物质、海洋生物毒素和生物功能材料等对生命现象具有影响的物质,一般都以微量形式存在。

包括几丁聚糖、鱼油中的EPA和DHA等。

现已知的海洋药物的活性成分主要类别有：

脂质、醣类、苷类、氨基酸、多肽、酶、萜类、类胡萝卜素、甾类、非肽含氮类化合物等，还有许多未知的活性成分有待发现；由于其含量通常较少,如何获得足够量的是此类天然产物能否被人类利用的关键。

海洋生物活性物质的研究与开发,也就是对上述天然产物的研究与开发。

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。

（3）抗真菌、抗细菌和抗病毒物质:

从海泥和单胞藻中分离的代谢物及从棘皮动物、被囊动物中分离的化合物具有抗菌作用。

海洋真菌的顶头孢菌的代谢产物可制成头孢菌类的抗菌素。

从被囊动物分离的化合物对病毒则有抑制作用。

（4）具有心血管活性化合物:

从海洋生物中可分离出多种具有心血管活性的化合物，例如,从单胞藻、鱼油中分离出多种不饱和脂肪酸（如EPA、DHA等）具有防止血小板聚结和心血管硬化的功能。

（5）其他生物活性化合物。

从红藻、海绵、柳珊瑚等海洋生物中都可以分离出不同生理活性的化合物。

从柳珊瑚中分离的前列腺素经变化后具有生理活性。

从海人草中分离的海人草酸具有驱虫等作用。

o海洋生物活性物质的特点,1.种类繁多、结构特异由于海洋中生活着如此大量的生物,加之海水环境的特殊性,因此在海洋生物中存在着大量的、种类繁多的生物活性物质,仅19771987年10年间就发现有2500种。

这些活性物质包括萜类、肽类、聚酯类、氨基酸类、脂类和脂肪酸类、生物碱、皂甙、有机酸、蛋白质等等,而每一类活性物质中又包含着许多结构不同的化合物,以甾类化合物为例,仅从凹顶藻属中就分离得到26种新型碳架结构的萜类,从海绵中得到了150种二倍半萜,占目前已知的二倍半萜的2/3以上。

又如甾类化合物,仅19721976年4年间,从海洋生物中获得的这类化合物的种类就是过去所有甾醇总和的2倍,甚至在一种海绵体内就发现50种左右的甾醇。

很多海洋生物活性物质的结构很独特,在陆生生物中没有见到过。

2.活性强,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。

沙海葵毒素是目前发现的最强的动脉缩剂，比以往发现的动脉缩剂的活性高100倍；又如河豚毒素的毒性比合成战争毒气的毒性大上千倍,石房蛤毒素（saitoxin，STX）对神经的麻痹毒性比可卡因大10000倍,西加毒素、沙海葵毒素（palytoxin，PTX）和刺尾鱼毒素（maitotoxin，MTX）的毒性更强。

3.资源有限，海洋生物活性物质含量一般甚少。

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。

如西加毒素在鱼体内的含量只有11010-6ppb，1000千克鱼肉中才能获得1毫克。

这一特征表明，对大部分活性物质要直接利用海洋生物作原料来进行分离提取，是很难满足人类需求的。

不过也有一些活性物质在海洋生物体内含量较高,如海洋鱼类、微藻和其他海洋生物中的3高度不饱和脂肪酸、牡蛎等海洋生物中的牛黄酸、海藻中的多糖和碘等都是含量较高的，且原料来源丰富,可以直接从海洋生物中获取而加以利用。

五海洋生物活性物质提取,当前，应用高新技术分离、提取、纯化海洋生物活性物质是药用海洋生物资源开发的热点，并且已取得可喜的进展。

海洋中单胞藻数量大,其生物活性物质的应用潜力很次,但由于其含量在不同的藻种或生命周期各阶段有很大的差异，因此，必须使用生物技术如克隆培育，才能进行工厂化生产，取得更大的经济效益。

海洋生物活性物质研究和开发涉及到很多技术,包括含有生物活性物质的资源的增殖、再生技术,生物活性物质的提取、分离、纯化技术等。

这里着重介绍目前受到广泛重视的几种主要的新技术。

1微藻生物反应器培养技术,微藻中含有多种生物活性物质，而微藻具有生长速度快、繁殖周期短、可塑性强、对营养素要求简单等特点，通过培养微藻而获得生物活性物质是目前国内外的一个研究和开发的热点。

但传统的培养方法成本高，且难以保证稳定地大量供应，很多研究者在致力于微藻的大规模高效培养的研究，利用生物反应器培养微藻是当前的一个前沿领域。

A.封闭式光生物反应器:

通过吸收光能进行光合作用而进行生长发育的微藻被称为自养微藻。

限制自养微藻生长的一个最主要因子是提高光能的利用率，利用封闭式光生物反应器培养微藻，其主要目的是提高养殖表面积与水体的比例，以提高对光能的利用率，提高生产效率。

B.异养微藻的发酵法培养:

有些微藻具有异养的特性，即可以直接利用糖类、脂类、蛋白质水解物、有机酸或其他形式的有机化合物以获取它们所需的能量和碳源而不需要通过光合作用就能生长。

有些自养生长的微藻也能进行异养生长，称之为兼养;也有些自养微藻通过诱导会产生异养生长的能力。

人们可以利用这些异养或兼养的特性，采取像酵母和细菌发酵一样的方法来培养微藻。

2超临界流体萃取和超临界流体色谱技术,超临界流体萃取（SFE）技术是近20年来出现的一种新的分离工艺,其基本原理是,一种流体（气体或液体）当处在高于其临界温度和压力状态时，被称为超临界流体。

超临界流体的密度接近液体，具有与液体溶剂相当的萃取能力，又具有与气体相近的低粘度，其扩散能力比液体大100倍，因而有利于传质。

SFE就是利用超临界流体的性质使之与待分离的固体或液体混合物相接触，从中萃取出感兴趣的物质，然后通过降压和/或升温的办法降低其密度，从而降低溶质在其中的溶解度，使被萃取物与溶剂分离。

不同的物质在相同的萃取条件下溶解度是不同的。

有的相差很大，通过这种差异则有可能将它们进一步彼此分开。

超临界流体色谱（SFC）技术是对SFE技术的发展，它是在萃取器中填充某种介质使之成为层析柱用超临界流体作为流动相,对样品进行分离。

SFE和SFC技术已经成功地用来从海洋生物中分离提取EPA和DHA等海