海洋微生物活性产物及研究方法_倪志华
- 格式:pdf
- 大小:207.22 KB
- 文档页数:4
从海洋微生物中发现新天然产物及其药理学研究随着科技的不断发展,人们对微生物的研究越来越深入。
海洋生物是这方面的一个重要领域,其中的微生物更是备受关注。
随着对海洋微生物的探索,科学家们不断地从这些微小的生物中发现了新的天然产物,这些天然产物被广泛应用于医药研究中。
本文将从海洋微生物中发现新天然产物以及其药理学研究两个方面来详细探讨。
一、从海洋微生物中发现新天然产物1. 对海洋微生物的探索对于微生物研究,绝大多数都是围绕着表层的细菌和真菌展开。
而在海洋环境中,微生物的生存条件与陆地有很大不同,因此它们的生态系统和生命周期也有着截然不同的特点。
这种特殊的环境为我们研究微生物带来了很大的难度,同时也为我们发现新的天然产物提供了可能性。
2. 海洋微生物中的新发现随着对海洋微生物的深度探索,科学家们从中发现了一系列的化合物,这些化合物具有生物活性,在医药研究和生物工艺领域有着广泛的应用前景。
例如,一些海洋细菌中含有一种名为甲烷烯二萜的有机化合物,它们具有明显的生物活性,可用于治疗癌症和其他疾病。
此外,从海洋生物中发现了酿酒酵母产生的复杂多肽,具有良好的抗菌和抗病毒活性,可以应用于开发新的抗生素和疫苗。
二、海洋微生物中新天然产物的药理学研究1. 药理学研究的重要性新天然产物的药理学研究是医药研究领域的重要组成部分,其主要目的是验证新发现的天然产物在治疗特定疾病方面的有效性和安全性。
药理学研究不仅可以为药物的开发提供理论依据,还可以帮助科学家们针对疾病的机理和治疗方法进行更深入的探索。
2. 海洋微生物中新天然产物的药理学研究现状在海洋微生物中发现的新天然产物在药理学研究方面也有着广泛的应用前景。
科学家们对这些天然产物的药理学特性进行了详细地研究和鉴定,如口腔中发现的一种称为海洋酸的化合物,显示其具有较强的抗菌活性和抗肿瘤活性。
此外,从海洋微生物中分离出的天然产物还可用于治疗心脏病、肝炎等疾病。
结语海洋微生物中的新天然产物在药物研究和开发中具有广泛的应用前景。
海洋微生物活性代谢产物研究进展摘要:由于海洋环境的特殊性,从海洋微生物中筛选生物活性物质具有广阔的开发应用前景。
本文综述了近年来产生活性物质海洋微生物代谢产物的研究进展情况。
关键词:海洋微生物;活性物质;代谢产物;筛选方法Research progress on secondary metabolites of marine microorganism(1. Shaoyang Environmental Protection Research Institute, Shaoyang422000,China 2. Faculty of Materials and Metallurgical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093,China;) ABSTRACT:It has powerful potential to produce bioactive substances from marine microbe owing to the special ocean condition.This artice summarized the development of study on marine microbe bioactive substances.KEY WORDS:marine microorganism; bioactive substances; secondary metabolites; method of screening一、前言海洋是地球上最大的生态环境,具有丰富的环境资源,占有约80%的地球生物。
相比陆地微生物,海洋微生物是地球上尚未充分开发的自然环境。
经过几十年的开发,现在要从陆地微生物找到新的活性物质的几率正逐渐下降,并且开发的重复率几近95%,转向从海洋微生物环境中寻找新的活性物质不失为一个很好的解决方法,还有众多类似的现象迫切需要大力开发海洋微生物[1,2]。
海洋生物活性成分的药理学研究海洋生物是丰富多样的生态系统,其中包含着大量的生物活性成分。
这些海洋生物活性成分具有广泛的药理学效应,被广泛用于药物开发和治疗。
本文将重点介绍海洋生物活性成分的药理学研究,以及其在不同领域的应用。
一、海洋生物活性成分的药理学研究方法1. 海洋生物样品的收集与提取在海洋生物活性成分的药理学研究中,首先需要对海洋生物样品进行收集和提取。
科研人员可以通过深海潜水、捕捞或人工养殖等方式获取不同种类的海洋生物样品。
随后,将这些样品进行有效提取,通常采用溶剂提取、超声提取或微波辅助提取等方法,以获得含有活性成分的提取物。
2. 活性成分的分离与纯化提取物中通常包含多种活性成分,因此需要进行进一步的分离与纯化。
研究人员可以利用色谱技术,如薄层色谱、柱层析、逆向高效液相色谱等,对提取物进行分离,以得到纯度较高的活性成分。
此外,质谱技术如质谱联用仪也常被用于活性成分的鉴定与分析。
3. 活性成分的生物学评价在药理学研究中,对活性成分进行生物学评价非常重要。
科研人员可以通过体外实验或体内实验来评估活性成分的药理效应。
体外实验可以使用细胞培养模型,观察活性成分对活细胞的影响。
而体内实验则可以通过动物实验进行,评估活性成分的毒理学和药理学效应。
二、海洋生物活性成分的药理学研究进展1. 抗肿瘤活性成分的研究海洋生物中存在着许多具有抗肿瘤活性的成分。
例如,一些海藻中含有多糖类物质,具有抗肿瘤和免疫调节作用。
此外,一些海洋动物如海绵和珊瑚中也发现了具有抗肿瘤活性的天然产物。
这些活性成分通过抑制肿瘤细胞的增殖和调节癌细胞凋亡等机制,对肿瘤治疗具有潜在的重要意义。
2. 抗炎活性成分的研究海洋生物中还存在着许多具有抗炎活性的成分。
研究发现,一些海洋微生物产生的次级代谢产物具有抗炎作用,能够有效减轻炎症反应。
同时,一些海洋植物如褐藻和红藻中的多糖类物质也具有显著的抗炎效果。
这些活性成分通过抑制炎症因子的释放和调节免疫系统的功能,对炎症相关疾病的治疗具有潜在的应用价值。
海洋生物活性成分的提取与鉴定技术研究一、引言海洋生物具有丰富的生物活性成分,包括抗氧化、抗菌、抗肿瘤等多种活性。
因此,对海洋生物活性成分的提取与鉴定技术的研究具有重要的理论和实际意义。
本文将介绍海洋生物活性成分的提取方法、鉴定技术以及前景展望。
二、海洋生物活性成分的提取方法1. 有机溶剂提取法有机溶剂提取法是一种常用的提取方法,可以利用溶剂与海洋生物中的细胞壁或细胞膜溶解,使活性成分溶于有机溶剂中。
常用的有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮等。
2. 超声波辅助提取法超声波辅助提取法利用超声波的机械振动作用,加速溶剂与海洋生物细胞之间的质量传递过程,提高提取效率。
该方法提取速度快,操作简单,常用于小样品的提取。
3. 酶解提取法酶解提取法利用酶对生物体中的大分子有机物进行水解、降解,从而提取活性成分。
适用于蛋白质、多糖等大分子化合物的提取。
三、海洋生物活性成分的鉴定技术1. 高效液相色谱-质谱联用技术高效液相色谱-质谱联用技术能够对复杂的混合物进行分离、鉴定。
其中,高效液相色谱用于分离混合物中的化合物,质谱用于鉴定分离物的结构和分子量。
该技术具有高灵敏度、高分辨率、高选择性等优点,是海洋生物活性成分鉴定的重要工具。
2. 红外光谱技术红外光谱技术通过测量样品在红外辐射作用下的吸收情况,来确定样品的组成和结构。
该技术简单快速,适用于海洋生物活性成分的鉴定。
3. 核磁共振技术核磁共振技术能够提供样品分子的结构信息,可用于确定化合物的化学组成、立体结构以及分子间的相互作用。
该技术具有高分辨率、无损伤等优点,在海洋生物活性成分的鉴定中得到广泛应用。
四、海洋生物活性成分的前景展望随着对海洋资源的开发利用不断深入,海洋生物活性成分的提取与鉴定技术也在不断发展。
未来,可以进一步探索新的提取方法和鉴定技术,以提高活性成分的提取效率和鉴定准确度。
同时,加强对海洋生物活性成分的深入研究,发掘其更多的生物活性,为药物研究和生物医学领域的发展提供新的资源与思路。
深海微生物多样性及其生物活性分子研究随着人类对地球深层次和深海环境的探索,在深海微生物多样性及其生物活性分子研究领域取得了很大的进展。
深海微生物是指生活在深海环境中的微生物,它们既是海洋生物的重要组成部分,也是深海生态系统中的关键生物。
深海微生物具有很高的生物多样性,包括细菌、古菌、真菌、原生动物等多种生物,它们通过适应深海环境而形成了独特的生态系统。
深海微生物中不仅含有多种新的生物活性分子,而且这些分子具有广泛的应用价值。
因此,深海微生物多样性及其生物活性分子研究已成为目前生物技术研究的热点之一。
一、深海微生物多样性研究深海环境极其恶劣,寒冷、高压、低温、低光、低氧以及高浓度的盐和硫酸盐等因素是深海微生物面临的主要生态因素。
深海微生物适应这些环境因素的能力非常强,它们的细胞膜、代谢通路、蛋白质和核酸等结构与功能均发生了改变,因此具有较高的适应性和独特性。
深海微生物的多样性是极其丰富的,据估计,全球海洋微生物数量可能高达1012个细胞/ml。
目前已知的深海微生物包括细菌、古菌、真菌、原生动物等,其中以深海细菌数量最为丰富,占海洋生物总数的90%以上。
深海微生物群落结构与生态位分布是深海微生物多样性研究的主要内容。
深海微生物既可以以自养为主,也可以以异养为主,一些微生物甚至可以共生共利。
深海微生物的代谢物质利用与深海环境物理、化学因素密切相关。
例如,极端压力会引起蛋白质、核酸、膜等的构象和结构变化,深海微生物适应高压环境的方法之一就是通过改变细胞膜脂肪酸含量和长度来保持较高的细胞活力。
此外,深海微生物还有很多独特的代谢途径和功能,如厌氧呼吸、硫氧化、甲酸菌、厌氧硝化、深海群体等。
二、深海微生物生物活性分子研究深海微生物中含有许多新的生物活性分子,这些分子具有广泛的生物、医学、制药和工业应用价值。
深海微生物生物活性分子研究是深海科学、生物技术、制药学等学科的交叉领域,深受生物技术领域的关注。
1.深海微生物抗肿瘤活性分子研究深海微生物抗肿瘤活性物质是深海生态系统中最具应用前景的分子之一。
海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定技术研究海洋微生物作为海洋生态系统中非常重要的一部分,广泛分布于各种海洋环境中,对海洋生态系统的稳定和功能具有重要影响。
近年来,研究者们逐渐认识到海洋微生物产生的生物活性物质具有巨大的潜力,可能成为新药开发和其他应用领域的重要来源。
因此,对海洋微生物产生的生物活性物质进行筛选与鉴定技术的研究变得尤为重要。
目前,海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定技术主要包括传统方法和现代方法两个方面。
传统方法主要是基于分离培养技术,通过从海洋样品中分离出微生物,并在适当的培养基上进行培养、筛选和鉴定。
这种方法相对简单,但存在着一定的限制。
首先,海洋微生物的大部分在实验室条件下难以培养,导致筛选的物种范围较窄。
其次,传统方法的筛选过程耗时耗力,且存在一定的重复劳动,效率不高。
而现代方法则利用进化生物学、分子生物学和生物信息学等先进技术手段,对海洋微生物产生的生物活性物质进行筛选与鉴定。
一种常用的方法是基于PCR的功能基因组学分析,通过从环境样品中提取微生物基因组DNA,利用特定引物扩增目标基因,然后将其克隆至表达载体中,在适宜宿主中表达,从而获得待筛选的生物活性物质。
这种方法能够避免传统方法中的培养难题,并扩大了筛选的物种范围。
另外,还有一些新兴技术,如单细胞测序技术、质谱分析技术等,也被广泛应用于海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定。
在筛选与鉴定技术的研究过程中,还需要克服一些困难和挑战。
首先,海洋微生物样品的采集和保存需要在严格的无菌条件下进行,以避免样品的污染和失活。
其次,由于海洋微生物的多样性和难以培养特性,筛选与鉴定过程需要利用多样化的方法和技术手段,以尽可能覆盖不同类型的微生物。
此外,鉴定过程中还需要对待筛选的生物活性物质进行结构分析、生物活性测试和毒性评估等工作,以确保其安全性和有效性。
海洋微生物产生的生物活性物质的筛选与鉴定技术研究对于开发海洋资源、发现新药物以及解决环境问题具有重要意义。
海洋微生物生物活性物质的研究
李利君;蔡慧农;苏文金
【期刊名称】《集美大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2000(005)002
【摘要】海洋微生物是海洋生物的重要组成.研究表明,海洋微生物所产生的生物活性物质种类包括新型抗生素、抗癌药物、不饱和脂肪酸、酶、酶抑制剂、维生素、毒素等,海洋微生物生物活性物质的产生能力与培养条件紧密相关.已有结果说明海洋微生物可产生大量不同于陆生生物的生物活性物质,是重要的海洋药物资源.【总页数】7页(P80-86)
【作者】李利君;蔡慧农;苏文金
【作者单位】集美大学食品工程系、水产生物技术研究所,福建,厦门,361021;集美大学食品工程系、水产生物技术研究所,福建,厦门,361021;集美大学食品工程系、水产生物技术研究所,福建,厦门,361021
【正文语种】中文
【中图分类】Q178
【相关文献】
1.产生物活性物质海洋微生物的研究进展 [J], 詹萍;梁静娟;庞宗文
2.产生物活性物质的海洋微生物研究概况 [J], 牛燕燕;郑彩娟
3.海洋微生物的生物活性物质研究 [J], 周世宁;林永成
4.海洋微生物生物活性物质研究 [J], 刘全永;胡江春;薛德林;马成新;王书锦
5.海洋微生物生物活性物质的研究进展 [J], 郝树站;王素英
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
海洋微生物来源的天然活性物质的筛选策略New Technologies for Discovery of Natural Rroducts from MarineMcrooganisms摘要:细菌耐药性产生和新药退化的速度越来越快,使得寻找新型抗菌药物迫在眉睫。
目前上市的新药数量很少且基本都是对已上市药物的结构进行改造,很难从本质上改变细菌的耐药性问题。
自然界中微生物(尤其是海洋微生物)的多样性及其代谢产物的多样性,为发现新药以及先导化合物提供了不竭动力。
海洋微生物在所处环境和代谢途径上与陆地微生物有很大不同,人类在陆地资源开发陷入瓶颈之际,应更多地关注新生境、新资源给天然药物开发带来的活力。
面对日益严重的病原微生物耐药性,以及天然药物筛选过程中大量的重复发现,如何采用新技术、新资源、新模型筛选发现新的活性次生代谢产物,已成为天然药物开发中亟待研究的重要课题。
关键词:细菌耐药性;海洋微生物;先导化合物;药物筛选;次生代谢产物20世纪,虽然新型抗生素的发现和临床开发已经在医学上迈进了一大步,但抗生素耐药性问题也日趋严重,耐药性产生的速度远远快于新型抗生素的发现的速度。
1962年以来,只有三类新型抗生素应用于临床:2000年上市的利奈唑胺(linezolid,噁唑烷酮类抗菌药,辉瑞制药),2003年上市的达托霉素(daptomycin,环酯肽类抗生素,Cubist制药公司)以及最新上市的瑞他帕林(retapamulin,截短侧耳素衍生物,葛兰素史克制药公司)。
随着耐药菌株和新型病原菌的出现,迫切需要发现具有新型抗菌机制的药物。
自然界中含有丰富的微生物资源,有学者认为,其中99%以上的微生物是不可培养的。
微生物(尤其是海洋微生物)的多样性及其代谢产物的多样性,为发现新药以及先导化合物提供了不竭动力。
面对日益严重的病原微生物耐药性,以及天然药物筛选过程中大量的重复发现,如何采用新技术、新资源、新模型筛选发现新的活性次生代谢产物,已成为天然药物开发中亟待研究的重要课题。
海洋深层微生物的功能和研究方法海洋深层微生物是一种被人们研究不多的微生物,它们生活在海洋深处,具有很多独特的功能,比如可以生产生物活性物质、降解污染物、促进营养循环等。
本文将就海洋深层微生物的功能和研究方法进行探讨。
一、海洋深层微生物的功能1. 生产生物活性物质海洋深层微生物能够生产很多有用的生物活性物质,比如抗生素、酶类、类固醇等。
这些物质具有丰富的生物活性,可以用于药物研发、食品添加等方面。
海洋深层微生物是一种很好的生物资源。
2. 降解污染物海洋深层微生物对于污染物的降解能力很强。
它们可以降解各种化学物质,比如石油、热塑性塑料、聚氨酯等,这对于保护海洋环境具有重要意义。
3. 促进营养循环海洋深层微生物可以参与到海洋生物的营养循环中。
它们可以分解有机物,释放出营养物质,如氮、磷、铁等,为其他海洋生物的生长提供营养。
二、海洋深层微生物的研究方法1. 基于高通量测序的研究方法高通量测序技术是一种能够快速、准确地获取海洋深层微生物信息的方法。
通过对海洋深层微生物的基因组数据进行解析,可以了解海洋深层微生物的多样性、功能等方面的信息。
2. 挑战性海洋样品的提取海洋样品的提取是进行海洋深层微生物研究的重要环节。
由于海洋深层微生物的分布范围广、密度低,样品的提取十分困难。
因此,需要开发出一些先进的样品提取技术,如压力采样、吸附提取等。
3. 海洋深层微生物的培养培养是了解海洋深层微生物的另一种研究方法。
通过海洋深层微生物的培养,可以了解它们的形态、生理生化特性等方面的信息。
不过由于海洋深层微生物的生长条件十分苛刻,培养难度较大。
4. 基于同位素示踪技术的研究方法同位素示踪技术是一种能够揭示生物代谢过程的研究方法。
通过对海洋深层微生物的同位素分布情况进行分析,可以了解它们的代谢途径、能源来源等方面的信息。
结语海洋深层微生物的功能和研究方法是一个十分重要的课题。
通过对海洋深层微生物的深入研究,可以为药物研发、环境保护等方面提供有益的信息,促进人类社会的可持续发展。
海洋生物中活性物质的分离及生物活性研究海洋是一个宝藏般的资源库,其中有着许多医学和生物技术领域中所需的天然产物。
海洋环境是遥远的时间和空间进化过程的结果,其特殊性质使许多生物适应了其中复杂的环境和环境压力。
这些海洋生物和他们所产生的化合物具有独特性和潜在的药理学价值,因此,成为了近年来药物研究中的一大热点。
海洋生物产生的代表性物质就是活性物质。
活性物质是指可以影响或改变活动生物过程的物质,它们对人体有明显的生物活性,因此备受关注。
活性物质因其来源和药理学作用的不同被分为多种类型,如免疫调节剂、抗肿瘤剂、生殖调节剂、抗炎剂等。
海洋生物中产生的活性物质,因其独特的结构和生物学特征,有望成为制药业的新型药物。
活性物质的分离和纯化是海洋生物学研究中的一项重要工作。
分离纯化过程通常包括以下几个步骤:样品处理、提取、分离和纯化,其中最重要的步骤是提取和分离。
由于海洋生物的复杂性,对其进行提取通常要求使用多种萃取剂和方法,如溶剂萃取法、超临界流体萃取法和液液萃取法等。
在分离和纯化过程中,液相色谱法是最常用的一种方法。
由于海洋生物中的活性物质化学特征较为复杂,因此,液相色谱法在分离和纯化过程中具有广泛的应用和重要作用。
此外,分析质谱和核磁共振同样成为了活性物质分离和纯化的可靠技术。
同时,这些分析技术在生物活性物质研究中具有独特的优势,对于定量化和结构分析都有着重要的作用。
在海洋生物学研究中,海洋生物产生活性物质的生物成分研究是至关重要的。
生物活性物质的生物活性是指其在生物学活动中的活性程度,是体外药理学实验和临床试验的基础。
目前,常用的生物活性实验体系包括细胞实验、动物实验、生物杀灭活性实验和生物抑制活性实验等。
这些技术在海洋生物活性物质研究的过程中得到了广泛的应用。
同时,这些实验不仅有助于生物活性物质的药理学研究,还有助于开发和筛选更多的药物候选物。
在海洋生物学研究中,活性物质的应用前景广阔。
海洋生物产生的代表性化合物包括多肽、碳水化合物、生物碱、萜类化合物、多糖类物质等,其中许多化合物可用于开发抗菌剂、抗肿瘤剂、抗氧化剂等药物。
海洋微生物来源的抗菌活性物质研究进展柏凤月;倪孟祥【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2016(33)5【摘要】Marine microorganisms can produce many bioactive substances with novel structures due to their special metabolic behaviour,so they are considered as potential resources for natural drugs discovery.The re-search progress on antimicrobial bioactive substances from marine microorganisms in recent three years is re-viewed and their future development prospects are also presented.%海洋微生物因其特殊的代谢方式,能够产生许多具有新颖结构的活性物质,被认为是极具潜力的天然药物开发资源。
综述了近三年海洋微生物来源的抗菌活性物质的研究进展,并对今后的发展进行了展望。
【总页数】6页(P15-19,25)【作者】柏凤月;倪孟祥【作者单位】中国药科大学生命科学与技术学院,江苏南京 210009;中国药科大学生命科学与技术学院,江苏南京 210009【正文语种】中文【中图分类】R284【相关文献】1.海洋微生物抗菌活性物质研究进展 [J], 樊梦霖;余伯阳;顾觉奋2.植物内生真菌来源的抗菌活性物质研究进展 [J], 施琦渊;陈晓梅;郭顺星3.共附生海洋微生物抗菌活性物质的研究 [J], 周颖4.海洋微生物来源的甾体化合物及其生物活性研究进展 [J], 林啟福;甘春芳;崔建国5.海洋微生物来源木聚糖酶研究进展 [J], 田艳杰;徐佳;贾腾飞;马苗苗;张慧姗;王燕;周晨妍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
海洋生物活性成分的提取与应用海洋是世界上最神秘的地方之一,它充满了各种生物,大多数并未被研究过。
许多生物中蕴藏着丰富的活性成分,具有强大的生物活性,这些成分对医学、化妆品和食品工业都有着广泛的应用前景。
本文将探讨海洋中生物活性成分的提取和应用。
一、海洋生物的生物活性成分海洋生物是一群规模庞大的动植物群体。
海洋生物中的许多物质和生命过程对人类有着重要的价值。
对于生物活性成分来说,通常是指可以对外界环境产生特定反应或行为的生命活性分子。
海洋生物可以作为天然资源来源,从中提取出各种有用的化合物,这些化合物可以用于制药、化妆品和食品等行业。
海洋微生物海洋是世界上微生物最丰富的环境之一,它们广泛分布在各种生态系统中。
许多海洋微生物都含有各种有活性的化合物,如抗菌素、抗肿瘤物、抗氧化物、免疫调节物和化学调节物等。
其中,海洋细菌和海洋真菌是最有价值的海洋微生物产生者。
海洋生物海洋生物是海洋中另一个含有活性成分的来源。
海洋生物如海绵、珊瑚和海星等生物体内含有众多天然活性成分,被广泛用于制药和化妆品工业中。
欧洲治疗乳腺癌的主流药物——埃洛替尼和昔秦醇,就是食管螺和龙虾所提取出的微量天然活性成分。
二、海洋生物活性成分的提取方法1、超声波提取法超声波提取法是利用高频声波使样品中的成分在液相中扩散、溶解、分离等物理化学作用,从而实现大量活性成分的提取。
该方法可以提高提取速度和提取效率,同时还可以减少对活性成分的破坏。
2、微波提取法微波波长较短,穿透力强,可以使样品自发热,从而快速提取活性成分。
与传统提取方法相比,微波提取法具有时间短、操作简单、处理量大、成本低等优点。
3、超临界流体提取法超临界流体提取法是一种新型的活性成分提取方法,它的优点在于提取效率高,不需要添加任何化学试剂,对环境友好。
但是,该方法具有压力高、成本昂贵等缺点。
三、海洋生物活性成分的应用海洋生物中的活性成分在医学、化妆品和食品工业中都有广泛的应用前景。
海洋生物活性天然产物的发现和应用海洋生物是地球上最为广阔的生物群落之一,其中包含了许多独特的物种和化学物质。
这些物质对于人类的生活和健康有着重要的意义,被广泛地研究和应用于药物、食品、工业等领域。
本文将介绍海洋生物活性天然产物的发现和应用。
一、海洋生物活性天然产物的发现1. 海绵海洋中最富含生物活性物质的物种之一就是海绵。
自20世纪初期以来,海绵提取物已经被广泛地用于发现新型的药物。
1984年,一种名为“阿拉尔肽”(Ara-A)的核苷类化合物在海绵中被首次分离出来,它具有广谱的生物活性,被应用于治疗人类免疫缺陷病毒(HIV)。
另外,还有一种名为“长春胺酸”(Leu-Ile)的多肽化合物在海绵中被发现,能有效地抗癌。
因此,海绵被认为是寻找抗癌和抗艾滋病等重要药物的重要来源之一。
2. 海洋微生物海洋微生物是海洋生物中最为丰富的一类,也是寻找生物活性物质的重要来源。
不同种类的海洋微生物产生的代谢产物具有不同的生物活性。
例如,一些海洋细菌激发出的生物碱具有广泛的抗菌活性,如酸化残镧海绵(Lanatalycin)、丝胺海绵毒素(Antimicrobial Spongothymidine)等,这些药物被应用于治疗细菌感染。
3. 海洋植物海洋植物是海洋生物中最为显眼的物种之一。
其代表性的生物活性物质是海茄子碱,这种化合物具有明显的抗癌活性。
除此之外,还有一些其他的海洋植物化合物具有抗菌、抗病毒等生物活性,如硫酸软骨素、二十二碳三烯酸(22:6N3)、琼脂硫酸等。
二、海洋生物活性天然产物的应用1. 医药领域海洋生物活性天然产物在医药领域中的应用尤为广泛。
当前,已经有多种海洋源性药物被应用于医疗领域。
以海绵为例,现有的海绵药物已经被应用于治疗癌症、艾滋病、多发性硬化、骨质疏松症等疾病。
另外,海洋植物也是发现新型药物的重要来源,如海茄子碱被应用于治疗乳腺癌、卵巢癌等。
2. 食品领域海洋生物活性天然产物也被广泛地应用于食品领域。
海洋微⽣物活性物质研究进展
海洋微⽣物活性物质研究进展
展翔天;张春光;司玫
【期刊名称】《中国海洋药物》
【年(卷),期】2002(021)002
【摘要】海洋微⽣物由于其具有独特的代谢⽅式、产⽣的活性物质化学结构丰富多样、分⼦结构独特新颖.具有极⼤的药⽤潜⼒.从海洋微⽣物中寻找⽣物活性物质并开发研究特效药物是前途⼴阔,易获重⼤科研成果的新领域.近年来有关海洋微⽣物的报道已不断出现,从研究⽅法、基础理论到⽣产应⽤等各⽅⾯都有⼴泛的研究,现将有关海洋微⽣物活性物质的研究进展综述如后.
【总页数】9页(44-52)
【关键词】海洋微⽣物;活性物质
【作者】展翔天;张春光;司玫
【作者单位】⼭东省海洋药物科学研究所,⼭东,青岛,266003;天津天⼠⼒联合制药股份有限公司,天津,300000;青岛国风集团药材有限责任公司.⼭东,青岛,266071
【正⽂语种】中⽂
【中图分类】R931.74
【相关⽂献】
1.海洋微⽣物活性物质研究进展 [C], 刘志鸿; 牟海津
2.海洋微⽣物活性物质研究进展 [J], 李韦霖; 徐睿航; 张敬燕; 张国庚
3.海洋微⽣物活性代谢产物研究进展 [J], 胡少伟; 肖娜; 张明宇
4.江蓠及其共附微⽣物活性物质的研究进展[J], 李云冰; 张付云; 李妍; 杨阳;。
海洋生物中的活性成分研究及其应用海洋是地球上最为神奇和神秘的生物圈,其中存在着各种形形色色的奇妙生物。
在海洋之中,我们可以发现了有许多种类的生物,它们都有很高的价值。
其中一些生物可以作为食品,另一些生物则具有多种医疗、美容、美白、抗衰老等功效。
这些海洋生物中的活性成分得到了越来越多的学者和科学家的研究,有着广阔的应用前景。
一、海洋生物中的活性成分1. 海藻海藻是海洋中存在最早、最多的生物之一,它们分为绿藻、红藻和褐藻三大类。
海藻中含有多种生物活性成分,如海藻酸、海藻糖、褐藻酸、海胆酸、固醇、痕量元素等,其中一些成分已经成为现代化妆品、医药和食品工业的重要原料。
2. 海洋动物海洋经常为人们提供各种各样的美味佳肴,比如鱼、虾等,同时其中很多海洋动物也含有丰富的活性成分,如海龟、海参、鲨鱼等,都含有多种极具营养价值的物质,不仅可以滋补身体,还有着各种美容护肤的功效。
3. 海洋微生物海洋微生物在海洋食链中扮演着非常重要的角色,但是人们很难看见海洋微生物的存在。
最新研究表明,海洋微生物中含有多种生物活性物质,如华丽藻素、韦氏胞子菌素等活性成分,被广泛应用于医药和化妆品领域。
二、海洋生物中的活性成分的研究随着社会的不断发展和科技的不断进步,人们对于海洋生物中的活性成分进行了更为深入的研究和探讨。
目前,很多优秀学者和科学家利用现代化学技术,对海洋生物活性成分进行了各种研究探索,得到了许多重要的成果。
1. 活性成分的提取提取作为海洋生物活性成分的必要过程之一,可以采用各种物理或化学方法进行。
目前,大多数科学家使用乙醇沉淀、超临界二氧化碳等方法进行海洋生物活性成分的提取。
2. 活性成分的鉴定对于复杂的海洋生物,科学家们通过色谱、质谱等现代化学技术进行活性成分的分离和纯化。
最终获得单一的化合物结构,便于研究能够有效地展现海洋生物中的活性成分。
3. 活性成分的应用海洋生物中的活性成分具有多种应用价值。
例如,海藻酸是一种常见的海洋生物中的活性成分,被广泛应用于医药和化妆品等领域。
海洋生物活性成分的研究及应用前景随着人们对健康生活需求的日益增长,纯天然、安全、有效的健康保健品和治疗药物越来越受到人们的关注。
而海洋生物活性成分正是一种备受人们关注的新兴原料,它是指从海洋生物中获得的、具有一定生物活性和药物活性的物质。
在海洋生物活性成分的研究和开发中,有望使人类的医药卫生事业得到新的突破。
本文旨在探讨海洋生物活性成分的研究与应用前景,以及它在医疗、美容等多个领域中的发展空间。
一、海洋生物活性成分的研究现状海洋生物是地球上最早形成的生物之一,拥有数量众多、种类丰富的物种,可生长在不同的水深和温度环境下,具有较高的可塑性和适应性。
而在这些生物中,存在着大量有生物活性的化合物,其适应海洋生存环境的特殊条件为其赋予了独特的药用活性。
海洋生物活性成分以其天然、效果显著、低毒、无副作用等特点,吸引了越来越多的研究人员投入其中。
目前,海洋生物活性成分的研究主要集中在以下方面。
1、化合物的分离与提取海洋生物中的化合物种类十分繁多,其中大多数以微量形式存在。
因此,研究人员需要使用一系列分离提取技术将这些化合物从海洋生物中分离出来。
目前主要的分离技术包括萃取、溶剂分配、柱层析、高效液相色谱、气相色谱等。
2、活性成分的鉴定与分析活性成分的鉴定和分析是海洋生物活性成分研究的重要组成部分。
常见的分析技术包括质谱分析、核磁共振成像、电泳分析等。
这些技术不仅可用于确定化合物的化学结构,而且可确定其药理、生理学和生物学效应。
3、药理学研究海洋生物活性成分的药理学研究主要分为生物活性研究和药效学研究。
生物活性研究是通过体内或体外实验来评估化合物对细胞或生物功能的影响。
而药效学研究是通过研究化合物对不同疾病模型的治疗效果,来评估其临床应用前景。
二、海洋生物活性成分在医疗领域中的应用前景作为一种新兴原料,海洋生物活性成分在医疗领域中的应用前景广阔。
目前,已有许多海洋生物活性成分研究成果得到了广泛的应用,且这些研究仍在不断深入。
海洋微生物生物活性物质研究一、本文概述海洋微生物,作为地球上最古老且最多样化的生物群体之一,它们在全球生物地球化学循环和海洋生态系统中发挥着至关重要的作用。
这些微生物在海洋这个极端而多变的环境中,发展出了独特的生存策略和生物活性物质,这些物质不仅对海洋生态系统的稳定性和生物多样性产生深远影响,同时也为人类提供了新的药物来源、生物材料以及环保技术的可能性。
本文《海洋微生物生物活性物质研究》旨在深入探讨海洋微生物的生物活性物质,包括其种类、产生机制、生态功能以及潜在的应用价值。
我们将从海洋微生物的生物多样性出发,阐述其在极端环境下的生存策略,进一步解析这些生物活性物质的化学结构和生物活性,并探讨其在医药、农业、环保等领域的应用前景。
我们也将讨论当前海洋微生物生物活性物质研究的挑战和未来的发展趋势,以期为相关领域的研究提供新的思路和方法。
二、海洋微生物的生存环境及特点海洋微生物,作为地球上生命体系的重要组成部分,其生存环境及特点具有独特性。
海洋环境是一个复杂多变的生态系统,涵盖了从深海黑暗的高压环境到浅海光照充足的低盐环境等各种生态位。
这种环境的多样性为海洋微生物提供了丰富的生存空间和资源,同时也要求它们必须具备在各种极端条件下生存和繁衍的能力。
海洋微生物的生存环境具有显著的高盐度特点。
与陆地微生物相比,海洋微生物必须适应高盐度的环境压力,这要求它们的细胞膜和内部结构具有更强的稳定性。
海洋微生物还必须应对强烈的紫外线辐射、温度变化、压力变化等多种环境压力。
这些压力使得海洋微生物在进化过程中形成了独特的生存策略和生理机制。
海洋微生物的另一个显著特点是它们的多样性。
海洋环境中存在着大量的微生物种类,这些微生物在代谢途径、生理功能和生态角色上表现出极大的差异。
这种多样性不仅丰富了海洋生态系统的功能,也为人类提供了丰富的生物资源。
例如,一些海洋微生物能够产生具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等生物活性的物质,这些物质在医药、农业和生物技术等领域具有广泛的应用前景。
海洋微生物活性物质的研究方法以及存在的问题摘要海洋微生物活性物质的研究意义深远,而且受到各个领域的普遍关注,包括化学研究领域、生物制药研究领域、海洋污染物生物降解领域、海水养殖领域等方面。
本文主要论述了几种海洋微生物活性物质的研究方法和主要存在的问题。
关键词海洋微生物;研究方法;生物活性;存在问题中图分类号S9 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)051-0203-01随着人口的不断增长,自然资源也逐渐匮乏,陆地上的资源毕竟有限,所以研究海洋资源势在必行,海洋微生物活性物质越来越受到人们的关注。
海洋环境有着同陆地环境截然不同的多样性,还有很多未知的领域等着我们去开发和利用。
海洋微生物可以作为活性物质的新来源,受到人们的高度重视。
1 海洋微生物活性物质的主要研究方法狭义上的海洋微生物就是海洋细菌。
人类最早开始研究海洋细菌是在1838年。
后发现海洋微生物有杀菌的作用,有些海洋微生物具有降解环境污染物,修复生态系统的功能,还有的微生物可导致细菌性病害的发生,我们应该扬长避短,充分发挥海洋微生物对人类有益处的特性。
目前研究海洋微生物的主要方法是活性物质的分离筛选法。
这种方法又包括高通量筛选、BIA筛选法等。
高通量筛选法比较适合海洋微生物天然活性物质的研究。
在选择研究方法的时候,要综合考虑海洋微生物的来源和种类的不同,以及不同微生物生长环境的不同。
具有特殊活性的微生物采自海洋不同的区域,通常是在大量的微生物菌株样品中筛选出需要活性物质,在这一过程中通常自动化高通量药物筛选方法,或者快速分子筛选法,以便提高筛选工作的效率,同时又能保证质量。
这种方法在世界范围内应用甚广。
美国和日本的公司都曾利用此方法培养和找到了很多能够用于制造药物的活性物质,并有效运用到了实践中去。
我国也建立了相关实验室,利用此方法开展了多项活性菌株的分级组合筛选工作,并取得了一定的成果。
中国海洋大学实验室研究人员通过实践还发现如果将机制单一的活性筛选模型与简易初筛模型综合使用来进行活性菌株的分级组合筛选,研究成本更加低廉,工作效率也会进一步提高,而且实际利用价值也非常可观。
海洋微生物活性产物及研究方法
倪志华;张玉明;刘龙;马珦玻
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2009(037)007
【摘要】海洋多变复杂的环境导致了海洋微生物的多样性.近年来,在对海洋微生物的研究中发现了许多独特的生物活性物质.通过对这些生物活性物质的提取、药理研究,为新药的开发和各种疑难疾病的治愈提供了新的希望.就海洋微生物活性物质的几种重要生物活性,如抗肿瘤、抗菌、酶及酶抑制剂活性分别进行概述,同时概括了海洋微生物活性物质的研究方法以及存在的问题.
【总页数】4页(P2839-2841,2850)
【作者】倪志华;张玉明;刘龙;马珦玻
【作者单位】河北大学生命科学学院,河北保定,071002;河北省生物工程技术中心,河北保定,071002;河北大学生命科学学院,河北保定,071002;河北大学生命科学学院,河北保定,071002;河北大学医学部基础医学教研室,河北保定,071000
【正文语种】中文
【中图分类】Q93
【相关文献】
1.海洋微生物活性物质的研究方法以及存在的问题 [J], 刘璇
2.海洋微生物活性代谢产物化学 [J], 林永成;周世宁
3.柳珊瑚及其共生微生物活性代谢产物的研究进展 [J], 温露;韦啟球;蔡隽妮;陈钢;
张世倡
4.海洋微生物活性代谢产物的研究进展 [J], 刘晓红;赵丽冰;佘志刚;林永成
5.噻虫嗪及其光解产物对土壤微生物活性的影响 [J], 刘国光;姚琨;郑立庆;周庆祥;张锋
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
海洋微生物活性产物及研究方法倪志华1,2,张玉明1,刘龙1,马玻3(1.河北大学生命科学学院,河北保定071002;2.河北省生物工程技术中心,河北保定071002;3.河北大学医学部基础医学教研室,河北保定071000)摘要 海洋多变复杂的环境导致了海洋微生物的多样性。
近年来,在对海洋微生物的研究中发现了许多独特的生物活性物质。
通过对这些生物活性物质的提取、药理研究,为新药的开发和各种疑难疾病的治愈提供了新的希望。
就海洋微生物活性物质的几种重要生物活性,如抗肿瘤、抗菌、酶及酶抑制剂活性分别进行概述,同时概括了海洋微生物活性物质的研究方法以及存在的问题。
关键词 海洋微生物;活性物质;代谢产物;筛选方法中图分类号 Q93 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)07-02839-03Bioactiv e P ro ducts and R esearch Methods o f Marine Microorg anis m N I Zhi -hua et al (College of Life Sciences ,Hebei University ,B aodin g ,Hebei 071002)A bstract The en viron ment of sea is chan geable and complex ,which causes the diversity of marine microorgan is m .In recent years ,many un iq ue bioactive m aterials were found in the researches of marine m icroorganis m .The extraction an d ph armacology of these bioactive m aterials were studied ,whic h provid e ne w hop e for the d evelop ment of new medicines and the cure of d ifferent diseas es .S everal kin ds of im portant b ioactivity of active materials from marine mi -croorganism were introduced ,such as an ti -tu mor ,antibacterial ,enzyme an d enz ym e inhibitor activit y .And the research methods an d existing problems of ac -tive materials from m arine microorganism were su mm arized .Key w ords Marine microorganism ;B ioactive m aterials ;Metab olite ;Method of screening作者简介 倪志华(1979-),女,河北唐山人,讲师,从事生物化学与分子生物学研究。
收稿日期 2008-12-10 海洋是生命的起源地,不仅占地球表面积的71%,而且包含着地球80%的生物资源。
海洋环境的多样性和特殊性共同造就了海洋生物种类的多样性和特殊性,其中,海洋微生物种类就多达100万种以上,而目前所研究和鉴定过的海洋微生物还占不到总量的5%[1],已发现的活性物质只占总数的1%[2]。
经过大量研究得出,从海洋微生物中发现的生物活性物质包括胺及酰胺类、吲哚生物碱类、乙酰配基类、环肽类及聚丙酸酯类,其生物活性包括抗菌、抗肿瘤、抗微生物、抗病毒、酶及酶的抑制活性等[3]。
海洋微生物作为活性物质的新来源,正日益被海洋研究工作者、化学研究工作者以及生物医药工作者所重视。
1 海洋微生物代谢产生的重要生物活性1.1 抗肿瘤活性 海洋微生物的代谢产物有多种活性,其中以抗肿瘤活性最为重要。
近年来,科研人员对来自海洋细菌、海洋真菌、海洋放线菌的抗肿瘤活性物质作了较多研究。
从海洋微生物中筛选的抗肿瘤活性物质的种类包括含氮类、内酯类、酮类、醌类、多糖类[4];按其来源又可分为海洋细菌的抗肿瘤活性物质、海洋放线菌的抗肿瘤活性物质及海洋真菌的抗肿瘤活性物质。
1.1.1 海洋细菌的抗肿瘤活性物质。
海洋中常见的细菌主要属于以下几个系统类群:变形细菌(Prote obacte ria )类群、革兰氏阳性细菌类群、噬纤维菌属-黄杆菌(C ytophaga -Flav obacte rium )类群、浮霉状菌(Plancto my ce tale s )/衣原体类群、疣微菌(Ve r ruc o mic ro biales )类群等。
海洋细菌是海洋微生物抗肿瘤活性物质的一个重要来源,主要集中在假单胞菌属、弧菌属(Vibrio )、微球菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属(En -te rubac re rium )、交替单孢菌属(Alte romonas )、链霉菌属、钦氏菌属、黄杆菌属和小单孢菌属(M ic r omonos pora )。
1966年,Burkholder 第1次从海洋细菌———假单胞菌中分离得到具抗癌作用的硝吡咯菌素(Pyrolintrin )。
此后对海洋细菌的研究一直较少,直到20世纪末,人们才对海洋细菌的筛选、培养及代谢产物的研究重视起来,以期从中得到新的特效抗癌药物。
日本冈见分离到一株黄杆菌属的海洋细菌代谢产生杂多糖Mar inac ta n ,能够增强免疫功能和抑制动物移植肿瘤,并成为化疗药物治疗肿瘤的佐剂[5]。
Custa fson 等从海洋细菌中分离到大环内酯类化合物Macr o -la ctins ,它由24元内酯环、吡喃型葡萄糖和一个开链的酸构成,其中macr ola ctin A 组分是一种配糖体母体,具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌等功能[3]。
与海洋生物共生或寄生的很多海洋细菌也是抗肿瘤药物的重要来源。
海绵体内的微生物最多可占其体重的70%,海绵能产生多种抗菌、抗肿瘤活性成分,从而引起国内外对于海绵生物活性成分研究的热潮。
海绵中存在着复杂的微生物群落,海绵中的抗癌物质是由海绵中共生共栖的细菌所产生的,从这些细菌中可以分离出抗白血病、抗鼻咽癌的活性成分。
Canedo 等从加勒比海海鞘(Ecte inasc idia turbinata )及土耳其海岸Polyc itonide 属海鞘中分离到2株土壤杆菌,并从脂溶性代谢产物中分离得到2个有显著抗肿瘤活性的生物碱类化合物Sesba nimide A 和C ,对肿瘤细胞L1210的I C 50达0.8μg /L 。
1.1.2 海洋放线菌的抗肿瘤活性物质。
海洋放线菌主要包括链霉菌属(Stre pto myc ete s )、小单孢菌属(Mic ro monosp ora )、红球菌(Rhodoc oc c us )、诺卡氏菌(N oc ardia )以及游动放线菌(Ac tinoplanete s )等稀有属种。
海洋放线菌主要分布在海底沉积物、海洋生物表面以及游离于海水中。
海洋放线菌的生活环境十分特殊,如高盐度、高压、低营养、低温等。
在这些所谓生命的极限环境中,海洋放线菌已发展出独特的代谢方式,同时也提供了产生独特的生物活性物质的潜力。
中国海洋大学药物与食品研究所、军事医学科学院毒物药物研究所的科研人员对海洋放线菌S1001发酵产物进行了分离和研究,并用理化手段综合分析了其中的抗肿瘤活性成分,取得了较为满意的结果[6]。
有报道称,从我国台湾海峡采集的海洋植物、动物的表面、表皮和内部分离得到多株放线菌,其中有20.60%的放线菌对肿瘤细胞P388有细胞毒安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri .Sci .2009,37(7):2839-2841,2850 责任编辑 金琼琼 责任校对 卢瑶性,18.60%的菌株对KB细胞有毒性,此外还有2.96%的菌株具有可诱导的抑菌和抑肿瘤活性[7]。
Ne omarinone是从海洋放线菌分离到的含倍半萜的新萘醌类抗生素,在体外对肿瘤细胞HCT-116有中等细胞毒性(IC50=0.8mg/L),对美国国立癌症研究所(NCI)的60个人类肿瘤细胞群G I50平均值为10μmol/L。
海洋放线菌常产生结构奇特的大环内酯类化合物[8],这些化合物都具有很好的抗肿瘤活性。
1.1.3 海洋真菌的抗肿瘤活性物质。
海洋真菌是海洋微生物的一个主要分支。
根据Ko hlme yer等调查,已经发现321种海洋真菌,包括255种子囊菌,6种担子菌,60种无性态的真菌。
随着新的菌体的发现和描述,海洋真菌数量还在不断地增大。
近几年,人们对研究海洋真菌的次级代谢产物的兴趣激增,有不少文章对海洋真菌进行了实证研究,表明从海洋真菌分离出的次级代谢物中约70%~80%具有生物活性[9]。
日本的Shige mori从海鱼Ap ogon e ndek atanu m中分离到1株真菌Penic illium fe llutanum,并从其发酵物中得到2种肽类物质fellutanu m A和B。
药理试验发现,它们在体外均对鼠白血病细胞P388有细胞毒性(I C50分别为0.2和0.1mg/L),对人类表皮样瘤KB细胞有类似作用(IC50分别为0.5和0.7 g/L)[10]。
Merc edes Cueto等从海藻Av rain ville a sp.中分离出镰孢属真菌Fusariu m sp.,并从其发酵液中分离得到1个环五肽化合物N-methylsa nsalva mide,对NCI人类癌细胞株具有增殖抑制活性(G I50为8.3μmol/L),而与其结构类似的sansa l-va mide在NCI人类癌细胞株筛选中表现出中等程度的增殖抑制活性(GI50为3.6μmol/L)[11]。
Kupha等报道,海洋担子菌中分离的干蠕孢菌素Sic ca yne是一个单异戊二烯基的氢醌,对革兰氏阳性菌和一些真菌有生理活性。
Sicc ayne还能抑制核苷前体进入D NA和R N A的表达,在小鸡成纤维细胞试验中有细胞毒性作用,表现出抗艾氏腹水癌细胞的生理作用[12]。
1.2 抗菌活性 在当今抗生素普遍应用的时代,科学界对细菌的耐药性的迅速出现显得措手不及,因此迫切需要新类型的抗生素快速持续地开发,以适应细菌抗生素敏感性改变的速度。
对海洋微生物产生的多样的活性物质的研究从一定程度上为解决这个难题提供了新思路。
日本近年来对海洋微生物进行了广泛研究,发现约有27%的海洋微生物具有抗菌活性,并且许多成分是陆地生物中不存在的,这为人工合成抗菌药物提供了新颖的先导化合物[13]。