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海洋生物碱研究进展1
那广水1 2，叶亮2，奚涛，姚子伟1
，
1.国家海洋环境监测中心，辽宁大连（116023） 2. 中国药科大学生命科学与技术学院，江苏南京（210009）
E-mail：gsna@https://www.doczj.com/doc/b44406478.html,
摘 要：本文概述了2000年以来海洋生物碱在抗肿瘤、抗菌、抗病毒等方面的研究进展，着重 介绍了近几年国内外海洋生物尤其是海绵和微生物中新发现的海洋生物碱及其生物学功能。 关键词：海洋生物碱，抗肿瘤，抗菌，抗病毒 生物碱是一类生物体中一种含氮化合物，它不仅存在于植物中，而且也存在于动物、微生 物和海洋生物中，人们已经发现很多的有活性的生物碱且用于抗肿瘤、抗菌、抗病毒等方面。 在许多疾病的治疗中，生物碱类药物已经受到人们的普遍关注。近些年来，海洋药物研究日益 受到专家学者关注。海洋蕴藏着丰富的药用生物资源，海洋生物由于生活在高盐、高压、低 温、缺氧等极端环境中，长期进化过程中形成了一些结构独特而又有显著药理作用的次级代谢 产物，其在抗病毒、抗炎和抗肿瘤等方面作用显著。 海洋生物碱作为海洋生物的一种次级代谢产物，同样具有以上的生物学活性，它们有很多 可能成为抗肿瘤、抗病毒和抗菌的药物先导化合物，有良好的药用前景。
1. 抗肿瘤生物碱
抗肿瘤是海洋生物碱的一个主要研究方向，其主要来自海绵，其次是海鞘、海洋微生物 等。 Aoki S等人[1]研究一种海绵中的五环胍类生物碱 crambescidin 800对慢性骨髓瘤细胞K562的 影响，发现它在细胞周期S期发挥作用，0.15-1μmol?ml-1时增加了 K562细胞血红素的量，当治 疗24小时时有p21蛋白表达，(p21蛋白是p53蛋白诱导的WAF1基因表达产物，与肿瘤增殖细胞 核抗原结合，阻抑DNA多聚酶delta的功能，从而抑制DNA复制；p21蛋白也抑制细胞周期素/细 胞周期素依赖性激酶的底物磷酸化，阻止细胞周期从G1到S期，是一种促进细胞凋亡的蛋白)， 在48小时表达量增加，而对p27蛋白表达水平无明显影响（p27蛋白是一种细胞周期蛋白依赖性 激酶抑制蛋白，在哺乳动物有丝分裂G1期转化到S期中起着重要调节作用，在恶性肿瘤中都存 在p27的降低）。 从Kuchinoerabu-jima岛附近捕获的海绵（Neopetrosia sp）中，Oku N等人提取出来一种新 的四氢异喹啉生物碱Renieramycin J，在86nmol?ml-1对3Y1细胞作用6小时发现细胞核萎缩或消 失，同时明显抑制伪足生长，当处理12小时时细胞界限模糊，细胞开始死亡，这种现象在用放 线菌素D（RNA合成抑制剂）和放线菌酮（蛋白质合成抑制剂）处理此细胞系时也观察到。另 外，Renieramycin J对宫颈癌细胞和P338癌细胞也有细胞毒作用[2]。 Warabi K等人从日本Nagashima岛采集的海绵（Dictyodendrilla verongiformis）中分离出5种 新的生物碱dictyodendrins A-E（图1），它们在50μg?ml-1时完全抑制端粒酶活性，这时首次从 海洋生物中提取的具有抑制端粒酶活性的天然产物，因为90％的癌症病人都表现为端粒酶活性
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本课题得到国家极地科学战略研究基金（2006）的资助。 -1-
十大奇特海洋动物 1、雀尾螳螂虾 印度尼西亚巴里岛的水域是这种鲜为人知的生物——雀尾螳螂虾(Odontodactylus scyllarus)的栖息地。本种虾体色褐绿，身上布满白色横纹，胸前大螯钩有很大的弹出力量，能在瞬间挥动它那棍子般的前螯砸向猎物。最新研究显示，雀尾螳螂虾的视觉有独特之处：它能够看到其他动物所无法看到的“另一个世界”。螳螂虾具有第四种类型的视觉系统，拥有能够察觉圆偏振光的能力，通过这种视觉系统可秘密地进行交流沟通。
2、豆丁海马 豆丁海马(侏儒海马)因其迷你的体型而得名。它们一般具有鲜艳的体色，可以很好的隐藏于珊瑚之中。豆丁海马大多生长于西太平洋一带的珊瑚区内，成鱼都不会超过2.5厘米。由于其体型极之细小，伪装本能亦十分强，一般潜水员都很难察觉到它的存在。
3、意大利面虫 意大利面虫也叫做扁蛰虫和水母虫，此虫如其名，将触须伸向四周捕获食物。
4、海蛞蝓正在吞噬被囊动物 海蛞蝓(Nudibranch)又称海兔子，属裸腮类。是甲壳类软体动物家族中的一个成员。在弱肉强食自然界里，身体柔软的海蛞蝓很容易受到侵害。它们利用形态各异，颜色鲜艳的“迷彩服”保护自己，以艳丽颜色警告其他生物。海蛞蝓是雌雄同体的，身上有雌雄两种性器官,能同时制造精子及卵子。交配时，一对后鳃动物会互相贴近对方的右边，然后交换精子。受精后，它们会以黏液把卵子黏附在一起，然后把它们固着在坚硬的岩石表面，形成一条如卷曲丝带状的卵子束.受精卵经2-3个月后发育成成体
5、海参和帝王虾与螃蟹 仔细看这张花毯，你将会发现海参身上的一只帝王虾和一只螃蟹。在这种共生关系中，你能在斐济的彩虹礁看到这一现象，帝王虾和寄居蟹消失隐秘在大豹海参皮肤上豹纹中。海参用它皮肤上的粘液提供食物和伪装保护给这些甲壳类动物，而当它受到威胁的时候，则会把有毒污秽的胃部器官喷射出来，以保护自己。同时，其邻居也不伤害它。
海鞘中生物活性物质研究进展 陈小闻 岭南师范学院生命科学与技术学院，湛江，524048 摘要：在海洋生物中，海鞘是种类较为丰富的背囊动物，是以单体或群体生活的海洋动物。海鞘类在系统分类上占有特殊的位置，并因其含有强特异性生理活性物质，海鞘被视为研究生物学、免疫化学和神经生理学等学科的较为理想的生物之一。我国海鞘资源相当丰富，目前已发现有103种，其中渤海有5种、黄海有21种、东海有24种、南海有53种。今年的研究表明，海鞘含有多种生理活性物质，是除海绵以外人类获取具有显著生理活性物质的重要生物资源。 关键词：海鞘；生物碱；环肽；多硫化物 Research Progress of Bioactive subsrances from Ascidians Chen xiao-wen (Life Science and Technology School, Lingnan Normal University, Zhanjiang, 524048) Abstract:In marine organisms, species ascidian is abundant backpack animal, is single or group living marine animal. Ascidians occupies a special position in the classification system, and it contains strong specific physiological active substances, ascidians is regarded as one of the ideal biological study biology, immunohistochemistry and neurophysiology and other disciplines. Ascidians resources in China is rich, has found 103 species, including 5 species in Bohai, the Yellow Sea 21, China 24, China 53. This study shows that, the ascidian contains many physiologically active substance, is in addition to sponge outside human access to important biological resources has significant physiological active substances. Keywords: sea squirts, alkaloids, cyclic peptides, polysulfide 海鞘是接近脊索动物门的高等无脊椎动物[ 1],属于脊索动物,尾索动物亚门,海鞘纲,它与尾索动物亚门的另外2个纲一起被称为被囊动物.全世界大约有 2 000 种被囊动物, 其中海鞘占大多数[2]. 我国海鞘资源相当丰富,已纪录中国沿海海鞘类有66种,其中渤海有5 种,黄海有21种,东海有2 种,南海有53种[3]. 海鞘以单体或群体行固着式生活,形态差异很大,单体生活的海鞘体长从1 cm～
十八种最令人惊叹的美丽海洋生物 这里列举的只是一部分与我们共享这颗蓝色星球的海洋生物。由于气候变暖威胁着我们的海洋以及海洋中的生物，其中一些已经灭绝。 1．奇怪的蠕虫 这种优美而有趣的生物是Pterosyllis finmarchica。它是一种神秘的生物，没有人了解为什么它拥有那些酷似触手的卷须，但是我们都认为这种小家伙有着惊人的美丽外表。 2．没有壳的蜗牛 这种生物是一种海洋蜗牛，它的生活空间是一根管子而不是一个外壳。它的捕食策略同样与蜗牛不同。当浮游生物和其它生物经过时，这种软体动物会从管子中喷出一种粘性物质来捕获猎物。
3．滑行的海星 这种极其混乱的卷须属于一种筐蛇尾，它因为酷似美杜莎的鳞状长发而被称作蛇发女怪之头。Gorgonocelphaus arcticus是白海海域中最大而且最与众不同的蛇尾类动物，当它在海底移动时看起来就像一个滚动的蛇坑。 4．霞水母超新星
在这里列举的所有生物中，狮鬃水母（Cyanea capillata）看起来最像太空生物。它在银河系中的分身，第谷超新星位于银河系大约9000光年外的地方。 5．海天使 海天使（Clione limacina）是一种自由游动的软体动物，它在进化过程中抛弃了外壳，并且使用翅膀取代了它的脚。这些海洋天使的主要猎物是海蝴蝶（Limacina），它们会使用储存在头部的6个尖锐触手进行捕食。
6．海蝴蝶 海蝴蝶（Limacina helicina）是一种微型软体动物，它们生存在一个黑暗的外壳内，而且把它的“耳朵”用作翅膀。海蝴蝶也进化出了翅膀来取代软体动物的脚，但是与海天使 不同的是，它们使用分泌的一种粘液球来进行捕食。
关于全球变暖对海洋产生的影响的讨论 学生姓名：李静 学号：1302030115 专业班级：海洋科学131班 学院：化学与分子工程学院 2015年10月8日
全球气候变暖对海洋生物的影响 摘要 由于人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳等温室气体，这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，即温室效应。全球气候变暖是由于温室效应，全球气候变暖对海洋的影响巨大，其中对海洋生物的影响更是可怕。海洋温度的上升把许多种鱼类赶向两极地区，同时还提高了一些海洋物种的灭绝几率。研究表明，如果温度再上升2摄氏度，珊瑚可能会停止生长，上升3摄氏度时开始溶解。尽管大气层中的温度上升较慢，但是这些可怕的现象仍然给你我敲响了警钟。 关键词: 温室效应；全球变暖；海洋生物 The impact of global warming on marine life
Abstract Due to the people burning of fossil fuels, such as oil, coal, or deforestation and the burning will produce large amounts of carbon dioxide and other greenhouse gases, these greenhouse gases on the radiation from the sun visible light with high permeability, and the long wave radiation emitted from the earth with a highly absorbent, can strongly absorb infrared radiation on the ground, resulting in the earth's temperature to rise, the greenhouse effect. Global warming is due to the greenhouse effect, global warming has a great impact on the ocean, and the impact on the marine life is terrible. The rise of the oceans has driven many species of fish to the polar regions, but also increased the risk of extinction of some marine species. Studies show that if the temperature rises 2 degrees Celsius, coral may stop growing, rising 3 degrees Celsius, began to dissolve. Even though the atmosphere in the temperature rise slowly, but these terrible phenomenon still give you I sounded the alarm. Keywords:greenhouse effect; global warming; marine life 一、全球变暖对浮游生物的影响
摘要：本文主要介绍了海洋碳循环及其在全球碳循环中的重要作用，概述了海洋碳循环的一般特征，并进一步介绍了南北极海区碳循环的一些概况。现阶段国内外关于海洋碳循环模式具有大量研究，据此，本文阐述了我国浅海贝藻养殖对海洋碳循环的贡献，最后对海洋碳循环进行了展望。 关键字：海洋、碳循环、贝藻养殖 引言 自工业革命以来，人类活动使得大气中CO2浓度一直在持续增加。可以预见在未来相当长的时间内，大气CO2浓度还会不断增加。IPCC在2001年发布了第三次评估报告。该报告指出，在过去的42万年中，大气CO2浓度从未超过目前的大气CO2浓度，在20世纪中大气CO2浓度的增加是前所未有的。估计到21世纪中叶，大气中CO2将比工业革命前增加1倍。大气CO2浓度的增加对全球变化的影响已引起了广泛的注意，该报告指出，工业革命以来的全球气温已增加了约0.6℃，这主要是由于大气中人为温室气体(如CO2、CH4、N2O、CFCs)浓度增加所致，其中CO2的作用居首位。初步预测，21世纪全球增暖将超过过去10 ka来自然的温度变化速率。为了准确评价和预报未来的气候变化，正确认识碳循环显得十分重要。 1、海洋碳循环简介 海洋在全球碳循环中起着极其重要的作用，海洋是地球上最大的碳库。海洋储存碳是大气的60倍，是陆地生物土壤层的20倍(IPCC, 2007)；大约50%人为排放的碳被海洋和陆地吸收(Prentice etal., 2001)。 1.1海洋碳循环 碳循环是碳在大气、海洋及包括植物和土壤的陆地生态系统3个主要贮存库之间的流动。海洋碳循环是碳在海洋中吸收、输送及释放的过程,主要包括CO2的海-气通量交换过程、环流过程、生物过程和化学过程。其碳的储存形式有3
毕业设计开题报告 海洋科学 海水养殖网箱防污技术初探 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 海洋防污技术是用于防止海洋生物对海上设施的附着污损，以往主要以毒料释放型防污为主要技术途径，多年的研究表明，以氧化亚铜及有机锡类防污毒料为主的释放型防污涂料已具有明显的防污效果。然而，由于此类防污涂料存在海水环境污染问题，作为养殖网箱防污，对鱼、虾、贝等养殖对象有毒副作用。例如，当海水中氧化亚铜的质量浓度为0.68mg/L时，就可以抑制各种藻类的生长，质量浓度为25～50mg/L时，可以毒死硅藻，进而给以硅藻为食物的鱼类带来危害。有机锡类防污剂虽有较好的防污效果，但毒害更大，即使含百亿分之几的有机锡就足以使某些海洋生物发生畸变，抑制其繁殖，并且不适于食用。因此，近年来有机锡类等有毒海洋防污剂已引起许多国家的高度重视，纷纷制定法规、条例，限制或禁止使用含这一类防污剂的防污涂料。 从环保角度考虑，人们希望使用无公害防污技术，实现对海洋污损生物的防除。许多国家正在积极开展多种技术途径的长效和无公害防污材料和技术的研究。开发环保型海洋防污材料已经成为国际上急需解决的重要课题。 我国海水网箱技术的研究与开发起始于1970年代，并在过去的20多年里得到了迅速发展。迄今为止，我国各种类型的海水养殖网箱总数已超过100万个，其中大型深水抗风浪网箱有3000多个。海水网箱养殖的鱼类有30多种，年产量约30万吨。海水网箱养殖已发展成为我国海水养殖的支柱产业之一。不过随之而来的网衣污损问题已成为网箱养殖管理中急需解决的一大难点。我国渔网防污技术的研究起步较晚，进展缓慢。因此国内市场迫切需要研究与开发新型渔网防污技术，特别是研制不含有机锡的新型网箱防污涂料，以实现海水养殖的高产、高效对我国渔业经济发展有着重大意义。 目前在防止网衣附着污损生物的方法中，使用防污涂料最为广泛和有效的是使用以铜系化合物与其他有机助防污剂复合体系的防污涂料。早期曾使用汞、砷等化合物配制防污涂料，但由于这些物质毒性大而被淘汰；自20世纪60年代起，人们将有机锡化合物应用到防污涂料中，延长了防污时效，但这些防污涂料中含有化学毒性物质，会污染海洋环境。作为铜系等防污涂料的有机辅助防
碳汇渔业 唐启升：全球气候变暖对人类生存、社会发展产生不良影响，这已引起国际社会的关注。为了缓解全球气候变暖、减少二氧化碳等温室气体的排放，发展低碳经济已成为世界各国的共识。 “碳汇”要扩增“碳源”要降低 根据政府间气候变化专业委员会（1PCC）的解释， “碳汇”是指从大气中移走二氧化碳和CH4等导致温室效应的气体、气溶胶或它们初期形式的任何过程、活动和机制。而“碳源”就是指向大气释放二氧化碳和CH4等导致温室效应的气体、气溶胶或它们初期形式的仟何过程、活动和机制。也就是说，世界各国努力的目标是要扩增“碳汇”，降低“碳源”。 生物碳汇扩增技术可行成本低效益高 发展低碳经济的核心是降低大气中二氧化碳等温室气 体的含量，主要途径有两条：一是减少温室气体排放，主要依靠工业节能降耗、降低生物源排放及人们日常生活中的节能降耗来实现；二是固定并储存大气中的温室气体，既可以通过工业手段，也可以通过生物固碳来实现。就目前的科技水平来看，通过工业手段封存温室气体，成本高、难度大；
而通过生物碳汇扩增，不仅技术可行、成本低，而且可以产生多种效益。因此，生物碳汇扩增在发展低碳经济中具有特殊的作用和巨大的潜力，尤其对我们发展中国家来说意义特别重要。 海洋生物是生物碳或绿色碳捕获的主要完成者 研究证明，海洋是地球上最大的碳库，整个海洋含有的碳总量达到39万亿吨，占全球碳总量的93%，约为大气的53倍。人类活动每年排放的二氧化碳以碳计为55亿吨，其中海洋吸收了人类排放二氧化碳总量的20%～35%，大约为20亿吨，而陆地仅吸收7亿吨。 根据联合国《蓝碳》报告，地球上超过一半（55%）的生物碳或绿色碳捕获是由海洋生物完成的，这些海洋生物包括浮游生物、细菌、海藻、盐沼植物和红树林。海洋植物的碳捕获能量极为强大和高效，虽然它们的总量只有陆生植物的0.05%，但它们的碳储量（循环量）却与陆生植物相当。海洋植物的生长区域还不到全球海底面积的0.5%，却有超过一半或高达70%的碳被海洋植物捕集并转化为海洋沉积物，形成植物的蓝色碳捕集和移出通道。土壤捕获和储存的碳可保存几十年或几百年，而在海洋中的生物碳可以储存上千年。 中国水产：唐院士，通过您的介绍，我们了解了“碳汇”的含义，那什么是“碳汇渔业”？
综述 1、生物污损的形成 生物污损根据其在基体上的附着形式可分为两类：第一类污损是由各种细菌和微型动植物等微观有机体吸附在材料表面并繁殖引起的，称之为微生物污损；第二类污损是各类大型藻类及原生动物个体附着在基体表面并逐渐繁殖而形成的，称为大型生物污损[7]，是肉眼可见、最为常见也是最为广泛的一类污损。 海下固体表面上生物污损层的形成历经三个阶段，即修整膜、生物膜和生物污损层。任何侵入海水的物体在数分钟内表面就会吸附一层有机物，形成修整膜；然后细菌和硅藻等相继在修整膜上附着并分泌胞外代谢产物形成微生物膜或黏膜；随后其他原核生物、真菌、藻类孢子以及大型污损生物幼虫在膜中发育生长，最后形成复杂的大型污损生物层[9]。作为海洋污损的必经阶段，生物膜[6]厚度可达微米级，是由微小生物及其代谢物连同海洋中的一些有机物、颗粒物相互粘连一起形成的厚度小于1mm的膜状生物群落，研究表明水、细菌及其胞外高聚物是生物膜的主要成分。生物膜的形态及结构在很大程度上决定大型污损生物的附着，并最终影响整个生物污损层的形成[2]。 海洋生物污损过程大体可分成三个阶段：初期阶段、发展阶段、稳定阶段。污损过程初期阶段为细菌和硅藻分泌粘液在海中洁净物体表面形成微生物粘膜；发展阶段为大型污损生物的幼体开始附着，种类和个体数不断增多，群落体积和质量不断增大，演替现象明显，一些个体密度大，生长迅速的种类成为群落的主导种；稳定阶段为生长期长、个体大的种类充分生长，排挤或覆盖了一些已经附着的中、小型种类，群落种类组成比较复杂和质量较大，随着时间的推移，其结构不会发生很显著的变化[16]。 2、生物污损的危害 海洋污损生物是指固有或栖息在船舶和各种人工设施水下固体表面上，对人类经济活动产生不利影响的动物、植物和微生物[1]。是影响海洋设施安全与使用寿命的重要因素之一，它的附着会增加船舶航行阻力，增大燃料消耗，降低舰船在航率；污损生物死亡后脱落，容易被吸入设备的管道内，堵塞海水管道系统，影响供水或冷却效果；污损生物的繁殖会引起船舶或海上建筑防腐蚀保护层的损坏，加速金属构件的腐蚀过程，引发局部腐蚀或穿孔腐蚀；降低水中设备、仪表
海洋生物海兔的认识与研究进展 XX 11生本3班******** 摘要：海兔(Aplysia) 又称海蛞蝓, 属软体动物门腹足纲( Gast ropoda) 后腮亚纲( Opisho -branchia ) 海兔科(Aplysiidae)动物, 广泛分布在热带及亚热带海域,随着对海兔的研究日益深入，人们发现海兔具有极大的药用与食用价值，现在海兔已经成为生物研究的一种模式生物,尤其是在神经节蛋白质组的研究上[1]，除此之外，国内外对于海兔提取物的抗癌作用及其获取光合作用基因的机制研究也有报道。本文介绍了海兔的形态特征、生活习性等特征，并对海兔的药用与食用价值及其研究现状进行综述。 关键词：海兔，神经，肿瘤，光合作用 海兔(Aplysia) 又称海蛞蝓, 属软体动物门腹足纲( Gast ropoda) 后腮亚纲( Opisho -branch ia ) 海兔科(Aplysiidae)动物, 广泛分布在热带及亚热带海域。海兔种类有3,000多种，遍及全球海域，其中还包括热带和南极洲海域。海兔虽在中国沿海尤其东南沿海有分布，生活于热带海域，五彩斑斓的外貌具有很高的观赏性，但在中国乃至全世界都尚待开发。 1、形态特征 海兔个体较小，一般体长仅10厘米，体重130克左右。体呈卵圆形，运动时身体可变形。海兔头上有两对突出如兔耳的触角，前面一对稍短，专管触觉；后一对稍长，专管嗅觉。体表光滑，或有许多突起。其体外石灰质的外壳，退化成一层薄而透明、无螺旋的角质壳，埋在背部外套膜下，薄薄的壳皮一般呈白色，有珍珠光泽。其足相当宽，足叶两侧发达，足的后侧向背部延伸。海兔雌雄同体雌雄两个生殖孔间有卵精沟相连。 2、生活习性 2.1分布 海兔喜欢在海水清澈、水流畅通、海藻丛生的环境中生活，以底栖矽藻和沉积在海滩上的有机质、绿藻和底栖桡足类等为食广泛分布在热带及亚热带海域,它在我国福建、广东、山东等省的海域均有分布. 厦门最常见的海兔品种是蓝斑背肛海兔(N otarchus leachii cirrosusS ti mp son, NLCS)。[2] 2.2自我保护与防御
—３— 海洋生物污损的防治方法及研究进展 黄运涛 彭乔 （大连理工大学 大连１１６０１２） 摘 要： 本文论述了海洋污损生物的危害，对防治海洋生物污损的方法进行分类，介绍了各种防污方法的原理和最新研究进展。 关键词： 海洋污损生物 防污，生物污损 The Prevention Method and Research Development of Marine Fouling Ｈｕａｎｇ Ｙｕｎｔａｏ Ｐｅｎｇ Ｑｉａｏ （Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ １１６０１２） Abstract: Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｅ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｈａｒｍ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｍａｒｉｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｃｌａｓｓｉｆｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ａｎｔｉｆｏｕｌｉｎｇ．Ｗｅａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｍｅｔｈｏｄｓ． Keywords: ｍａｒｉｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｓｍｓ；ａｎｔｉｆｏｕｌｉｎｇ；ｂｉｏｆｏｕｌｉｎｇ １ 前言 自从人类从事海洋活动以来，海水的腐蚀问题和海洋生物的污损问题就成为限制人们对海洋资源开发利用的两个主要问题。尤其是近年来，随着航运、海防、水产养殖以及海滨电厂等的发展，海洋生物的污损所带来的危害越来越严重，因此海洋生物的污损问题也越来越受到人们的重视。 ２ 海洋生物污损及其危害 海洋污损生物，是指附着在海洋人工设施上、并对人类的经济活动带来巨大损失的海洋生物，包括海洋微生物、海洋植物和海洋动物。海洋污损生物所造成的危害称为海洋生物污损。对海洋生物污损的防除 称为防污［１，２］。 中国沿海已记录６１４种海洋污损生物，主要的类群是藻类、水螅、外肛动物、龙介虫，藤壶和海 鞘等［２，１１］。污损生物的种类和污损的影响程度随 海域、海水深度、温度和使用海水的设施的不同而不同。 海洋生物污损的危害可以归纳为三大类： ［２，７，１０，１１］ （１）加速了金属的腐蚀。污损生物在钢板上附着，由于硫酸盐还原细菌、铁细菌的作用，使金属的腐蚀加剧；一些污损生物会破坏金属表面的涂层，使金属裸露而导致金属的腐蚀；有石灰外壳的污损生物覆盖在金属表面，改变了金属表面的局部供氧，形成氧浓差电池而加速腐蚀；一些藻类由于光合作用产生氧气，增加水中的溶解氧的浓度，从而加速金属的腐蚀。 （２）影响设施的正常使用。对船舶来说，污损生物的附着增加了行进的阻力，使航行速度下降，油耗增加；对海水输送管道和冷却设施来说，污损生物的附着会造成管道的阻塞、换热效率降低；同时污损生物的附着可以造成海中的仪表及转动机构失灵，影响声学仪器、浮标、网具、阀门等设施的正常使用。 （３）影响水产养殖业的产量和质量。污损生物的附着影响牡蛎等养殖贝类的正常生长，使其产量下降。而污损生物在藻类表面的附着，影响了藻类养殖产品质量。 ３ 海洋生物污损的防治方法及研究进展 海洋生物污损的防治方法多种多样， 目前国内尚无统一的分类标准。在这里，我们按防污技术所采用的原理，将其分为物理防污法、化学防污法和生物防污法。 ３．１ 物理防污法 物理防污法是指采用物理手段如提高流速、过滤、超声波等来达到防污的目的。物理防污法主要有人工或机械清除法、过滤法、加热法等。 人工或机械清除法：主要用于对已经附着污损生物的设施进行人工或机械清除。这种方法是应用最早的防污方法，也是发展比较成熟的方法， 目前已有各种用于清理管道、设备内污垢的机械用于实际生产中。这种方法的主要缺点是不能预防污损的发生，只能在污损发生后进行清理。 过滤法：利用土壤、砂砾等对海水进行过滤，滤 全 面 腐 蚀 控 制 TOTAL C ORROS ION CONT ROL 第１８卷第１期２００４年２月 Ｖｏｌ．１８ Ｎｏ．１Ｆｅｂ． ２００４
第３２卷第２期２０１３年４月 中国海洋药物 ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＡＲＩＮＥ ＤＲＵＧＳ Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．２ Ａｐｒｉｌ，２０１３ Ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ类生物碱的研究进展△＊ 汤枝鹏，朱天骄，顾谦群，李德海＊ （海洋药物教育部重点实验室，中国海洋大学医药学院，山东青岛２６６００３） 摘 要：Ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ是由真菌生产的一类结构复杂生物碱化合物，这类化合物来源于组氨酸和色氨酸，包含由吲哚吡咯二酮哌嗪骈合而成的四环母核，吲哚环的３位有异戊烯基取代，咪唑基通过单双键与四环母核相连。此类化合物具有抗革兰氏阳性细菌和抗肿瘤活性。本文主要从化合物的发现，生物活性，生物合成途径以及化学合成这几个方面对这类化合物的研究作全面的回顾。 关键词：Ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ；次级代谢产物；真菌 中图分类号：Ｒ９３１．６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－３４６１（２０１３）０２－０７６－０９ 真菌次级代谢产物是天然产物非常重要的来源之一，它们具有丰富的结构类型和良好的生物活性，如抗菌，免疫抑制，促进生长等，是药物先导化合物的重要来源；同时某些次级代谢产物会对人和动物的健康造成损害，被称为真菌毒素［１］。Ｒｏｑｕｅｆｏｒ－ｔｉｎｅ类生物碱都是从来源于各种环境下的真菌中分离得到的，ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ Ｃ在高浓度时具有神经毒性，是１种常见的真菌毒素。该类化合物的结构特征是包含由吲哚吡咯二酮哌嗪骈合而成的四环母核，吲哚环的３位有异戊烯基取代，咪唑基通过单键或双键与四环母核相连。其复杂的结构特征引起了化学家的广泛兴趣，对于化合物的化学合成和生物合成研究工作正在广泛开展。 １ Ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ类化合物的发现 Ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ Ｃ（１）是第一个被分离得到具有吲哚吡咯二酮哌嗪骈合而成的四环母核结构的ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ类化合物。１９７５年日本的Ｏｈｍｏｍｏ等人在１株Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉ中分离得到３个生物碱类化合物，分别命名ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ Ａ－Ｃ。其中只有ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ Ｃ的结构符合本文论述的结构类型。１９７６年法国的Ｓｃｏｔｔ等人在１株青霉中再次分到了化合物（１），并阐明了其化学结构，至此以后ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｎｅ Ｃ多次被不同的课题组重 复分离［２－５］。１９７８年Ｏｈｍｏｎｏ再次从上述真菌中分离得到了化合物（２）［６］，它是化合物（１）的３位和１２位双键被还原的产物，被认为是ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉ－ｎｅ Ｃ生物合成的前体。１９９４年Ｍｕｓｕｋ等从来源于木薯的１株Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｅｒｒｕｃｏｓｕｍ ｖａｒ．ｃｙ－ｃｌｏｐｉｕｍ中分离得到化合物（３），它是化合物（１）６位Ｎ的甲醛基取代物［７］。化合物（４）是Ｋｏ－ｚｌｏｖｓｋｙ等于１９９６年分离得到的，它是化合物（１）１４位Ｎ的乙基化衍生物［８］。２００３年Ｋｏｚｌｏｖｓｋｙ等从来源于俄罗斯冻土的Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ａｕｒｅｏｖｉ－ｒｅｎｓ中分离到了化合物（５），它是化合物（２）１６Ｎ的羧乙基衍生物［９］。化合物（６）是２００５年由ＢｅｎＣｌａｒｋ等人从澳大利亚土壤中的Ｇｙｍｎｏａｓｃｕｓｒｅｅｓｓｉｉ中分离得到，它是该类化合物中唯一从非青霉属的真菌中分离得到的天然产物［１０］，它是化合物（１）１７位Ｃ上发生异戊烯基化的产物。２００９年Ｄｕ等从１株深海来源的青霉属真菌Ｆ２３－２中分离得到了４个化合物（７～１０）［１１－１２］，其中１６位Ｎ上来源于乙酸甲羟戊酸途径的侧链取代以及１１ａ位的甲氧基取代都是首次报道，也是首次从深海来源样品中发现该类化合物。化合物（１１）不是天然产物，而是化合物１在酸碱作用或紫外线照射的条件下发生双键异构化生成，其双键构型是Ｚ式［１３］。 ＊△基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（２０１００１３２１２００２６）；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金计划（ＢＳ２０１０ＨＺ０２７）； 中国海洋大学“青年英才工程”科研支持经费资助 作者简介：汤枝鹏（１９８７－），男，硕士研究生，主要从事海洋微生物活性次级代谢产物研究。 ＊通讯作者：李德海，男，副教授Ｔｅｌ．：００８６－５３２－８２０３１６１９；ｆａｘ：００８６－５３２－８２０３３０５４；Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｅｈａｉｌｉ＠ｏｕｃ．ｅｄｕ．ｃｎ 收稿日期：２０１２－０９－１８ DOI:10.13400/https://www.doczj.com/doc/b44406478.html,ki.cjmd.2013.02.013
海洋生物碳汇研究进展 【摘要】海洋是地球上最大的碳库。整个海洋中蓄积的碳总量达到39×1012 t,占全球碳总量的93%,约为大气的53倍。这些碳或重新进入生物地球化学循环,或被长期储存起来;而其中一部分被永久地储存在海底。根据联合国《蓝碳》报告,地球上超过一半(55%)的生物碳或是绿色碳捕获是由海洋生物完成的,这些海洋生物包括浮游生物、细菌、海藻、盐沼植物和红树林。 【关键词】碳循环过程；浮游植物；固碳；渔业捕捞与海水养殖碳汇；中国近海 碳汇是指从大气中清除温室气体、气溶胶或温室气体前体的任何过程、活动或机制［2］。碳汇其中一条重要的途径是通过生物碳的产生和传递过程实现的，称其为生物碳汇。生物体所产生和持有的碳称为生物碳( Biogenic carbon) ，其主体是颗粒有机碳( POC，Particulate organic carbon) 和溶解有机碳( DOC，Dissolvedorganic carbon) ，这两类碳的来源基本上都是通过初级生产过程实现的。一般认为生物碳是最终可以分解并重新变成CO2的，只不过时间尺度不同，有些过程很快，如光合作用中的光呼吸过程，通常发生在几个毫秒内，而有些生物则通过沉积变成煤和石油，重新燃烧变成CO2，这个过程则要经过几百万年。由于没有定义碳汇的具体时间尺度，因此广义的来说，生物有机碳形成就是生物碳汇。但是通常意义上，人们还是认为将生物碳移入并保留在碳库的一段对人类有意义的时间，才是真正的碳汇。文章对主要的碳源和碳汇以及海洋固碳机制研究进展进行了综述，并探讨了南海碳汇渔业发展的重点研究方向。 POC 一般保留在活的生物体或死亡的生物体和碎屑中，他们最终沉积在海底或地层中，这是狭义的碳汇过程。海洋底部是地球最主要的生物碳汇区，浮游植物光合作用产生POC，再通过各种食物网过程，最终死亡的生物体或有机碎屑会通过重力作用沉降，一般称为生物泵过程。这其中主要有几条途径: ①浮游植物死亡沉降，大细胞的、群体的和链状的浮游植物死亡后快速沉降至海底; ②浮游植物通过浮游动物的摄食后，变成浮游动物粪便颗粒，快速沉降至海底; ③浮游植物产生的DOC，通过物理、化学和生物作用形成似胶体的胞外 多糖( EPS，extracellular polysaccharide) 最终吸附聚集各种有机或无机颗粒物碎屑形成大的有机颗粒物———海雪沉降至海底; ④浮游植物通过层级的捕食关系———食物链的打包最终变为大的海洋生物体，最终死亡后沉降至海底。 随着2010年哥本哈根气候会议的召开，碳的减排又一次成为世界各国关注的热点。中国政府也提出到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％的目标，而要实现这一目标不外乎两种手段：一是减少工业CO2排放量，二是增加自然界对人为产生的CO2的吸收。海水中的碳约为大气中碳的50倍，陆生植物碳库和大气碳库容量基本相当。虽然海洋初级生产者的含碳量不到陆生植物的1／200，但它们的固碳量基本相当，即陆生植物的净初级生产力约63~10 t(C)／a，海洋初级生产力为(37N45)~10 t(C)／a。可 见，海洋碳库在碳的全球生物地球化学循环中起着重要作用。 国际地圈生物圈计划(IGBP)的核心计划之一“全球海洋通量联合研究”(JGOFS)~过十余年的研究，认为海洋每年大约可从大气吸收人类排放CO2的1／3，近20x10 t碳。事实上这一结论是对大洋碳通量研究的结果，没有考虑陆架边缘海对海洋碳循环的贡献。近海生态系统与深海大洋相比，仅占全球海洋面积的7％～8％，其海水中储藏的碳只有3．1×10，不
阅读下列文章，完成1—3题。（10分） 大陆滨海一带不仅生活着千奇百怪的海洋生物，还有许多五彩缤纷的珊瑚，特别是在热带、 亚热带海域，那大大小小的珊瑚礁就如同生机勃勃的海底花园，美丽而又富饶。然而近些年来，世界各地的珊瑚都出现了不同程度的退化现象。 2019年9月，有数位科学家在英国著名的《自然》杂志上联名发表文章，称全世界的珊瑚礁 到2070年可能会全部消失。事实上，早在20世纪80年代，科学家们就已经发现了珊瑚退化现象，而且呈现出愈演愈烈的趋势。1998年、2002年和2016年的3次大规模珊瑚白化事件，更对全球的珊瑚礁造成了严重破坏。据科学家研究证实，目前世界上约有10%的珊瑚礁已经 完全退化，大约有60%的珊瑚礁正处于危险之中，到2030年，全世界超过50%的珊瑚礁可 能会遭到破坏。 大面积的珊瑚退化，将引发一连串的环境效应，甚至造成严重的生态灾难。 如同森林植被可以防风固沙一样，珊瑚礁这片“海底森林”是极其重要的天然防波堤。健康的 珊瑚礁能够吸收大约97%的海浪能量，缓冲海浪对海岸线的侵蚀破坏。甚至可以说，未来海 浪增高的主要原因并非是气候变暖导致的海平面上升，而是珊瑚退化。 珊瑚退化还将威胁其他生物，包括鱼类、海鸟等的生存。例如最近几年的研究发现，地处非 洲与阿拉伯半岛之间的红海，一些紧邻城市的海域不仅出现了珊瑚礁大量退化的现象，而且 那些依靠珊瑚礁生存的鱼类也在急剧减少。 除此之外，珊瑚退化还将严重影响沿海人类的生存和社会经济的发展。由于珊瑚退化造成鱼 类锐减，必将降低海产品的产量。据估计，东南亚地区近95%的珊瑚礁正遭受威胁，其中印 度尼西亚和菲律宾滨海地区所受威胁最大，数百万人的生活将会因珊瑚退化而遭受严重影响。珊瑚虫十分脆弱，对生存环境要求较高，它们喜欢在温暖、清澈、含盐度较低的浅海环境中 生活。目前，全世界发现的造礁珊瑚主要分布于水深不超过90米的海底，且水深20米以内 地带发育最盛，适宜水温为15℃～29℃，温度过高或者过低都不利于其生存。如果水温变化 超过1℃～2℃，或者海水含盐度发生变化，就会导致一些珊瑚物种死亡。 然而，全球气候变暖是个大趋势，所以珊瑚退化的情况也将持续恶化。特别是在厄尔尼诺现 象发生的年份，海洋表层水温超过正常温度，这对珊瑚来说是致命的。一份2016年3月的研究报告预测，珊瑚退化现象将比以前想象的更加严重，尤其是澳大利亚大堡礁最原始的北部 区域将会受到重大影响。仅仅一年之后，《自然》杂志刊发的一篇论文显示，在大堡礁北部 海域大约800千米的广阔范围内，大量的珊瑚已经在2016 年厄尔尼诺现象导致的温度过高的海水中死亡。 不仅如此，海洋污染、过度捕捞海产品、人工采集珊瑚和河流注入海洋导致浅海水域的盐度 降低等因素，都对珊物造成了不同程度的威胁。2018年3月，泰国新闻媒体报道称，当地著 名的旅游景区玛雅海湾和碧列海湾已经有80%的珊瑚出现退化现象。究其原因，主要是游客 数量太多，据统计，每天有大约4000人或者200艘船进出这些景区。 面对全球范围的珊瑚退化现象，人们究竟该怎么做呢？中国科学院南海海洋研究所的科学家 们通过长期的深入研究，大胆提出了在海底种植珊瑚的想法：科学家们从海洋中采集珊瑚虫 的受精卵进行珊瑚的人工培育，把它们培育成为耐受性强的珊瑚幼体，然后再把珊瑚虫投放 到适宜生长的海城；或者通过无性繁殖的方式，把珊瑚切成细小的断枝，在海底搭建的人工 支架及浮床上进行培育，然后再移植到特定的海域。据媒体报道，以女科学家黄晖为首的研
1引言 海洋污损生物（marine fouling organisms）是海洋环境中栖息或附着在船舶和各种水下人工设施上，对人类经济活动产生不利影响，给投资者带来负效益的动物、植物和微生物的总称［1］。其中危害较大的种类主要是硬性污损生物，具有石灰质外壳或骨架的种类，包括双壳类软体动物、无柄蔓足类和苔藓虫等［2］。紫贻贝是污损动物中的主要优势物种，其特有的足丝可以使之牢固地胶粘在各种固体表面，强大的生命力和繁殖力使之成为一种极难控制的污损动物［3］；另一类则为软性污损生物，其不具备上述结构，如海藻、水螅等［4］。 生物污损是人们从事海事活动以后才引起的一种生物现象。它会增加船舶的阻力，影响浮标的质量，增大近海结构物（如石油平台）的静力载荷和动力载荷，堵塞海中的管道设施，影响养殖网箱的水交换，并与养殖贝类争夺附着基和饵料，影响养殖品种的生长发育，降低水产品的品质，加速金属的腐蚀过程，使海中仪表及转动部件失灵，对声学仪器也会产生不良影响。因此，海洋生物污损及海洋生物防污损活性问题也越来越受到人们的重视［5］。 2防污损技术的发展 早在公元前700年，腓尼基人用铅皮包覆帆船船底，保护木材，效果较好。 对航海的木船保护在我国宋代已广泛采用桐油和颜料的油漆材料，防污方法有：定期上岸，清除污物；烟熏火烤，杀死船蛆；船底涂白灰，称“白底船”，具有防海蛆功效；采用短期在淡水中停泊，以改变海洋污损生物的生活环境，杀死生物等。 1691年英国海军成功引进采用铜皮包覆木船的方法，防海蛆效果良好。 1737年Lee等人发明用沥青、焦油和硫磺等组成的涂覆物，在英国使用，证明具有2a以上的防污效果。 19世纪，随着铁船的产生和发展，美国海军和许多西方国家的远洋船舶多采用铜皮包覆铁船的方法防污，但铁船的腐蚀严重问题已不亚于防污问题,需要非常仔细地用木块在铁船和铜皮之间隔绝。 防止铁船的腐蚀问题促进了防污漆的发明。第二次世界大战和战后经济发展，为争夺海上霸权，刺激了造船工业的发展，船舶防污漆的研究和防污方法的研究也迅速发展。一直到20世纪70年代,铜和铜化合物（主要是红色的氧化亚铜）仍然是防污漆的主要防污剂,其他防污增效剂有氧化汞和有机金属化合物,如铅、汞、砷、锌和锡。 60年代中期，以有机锡高聚物为代表的自抛光型防污漆技术的发明，标志着防污漆技术的新高度。 80年代后，取代有机锡自抛光型防污漆的产品, 海洋污损防治技术研究进展 郑彩璐1梁黎黎1赵卓2 （1.大连经济技术开发区环境保护监测中心，辽宁大连116600；2.大连市甘井子区中小学生科技活动中心，辽宁大连116000） 摘要：概述了海洋防污损技术的发展，传统的防污损试剂如有机锡、铜和汞及其化合物等，具有较大的生物毒性，对生态环境造成了严重的威胁，其中有些已被禁止使用。介绍了当前环保新型防污涂料的特点及防污损的基本原理，并指出了防污涂料未来的发展方向。 关键词：船舶；防污涂料；防污剂；海洋生物；附着 Abstract：The history of the antifoulants（TBT,Cu,Hg）was reviewed.The oceans and environment have been polluted by those that used in antifouling coatings,such as most of the toxic antifoulants TBT,Cu,Hg and other compounds,so that some of products have been banned.Progress on biocides and marine antifouling coatings by different types were discussed and the developmental trend of new low toxic and non-toxic antifouling paints was pointed out. K ey word s：ship;antifouling paint;biocide;marine organism;attachment 中图分类号：X55文献标识码：A文章编号：1674－1021（2009）11-0048-03 收稿日期：2009－08－03；修订日期：2009-11-02。 作者简介：郑彩璐，女，1981年生，主要从事环境监测工作。 48环境保护与循环经济