下载文档原格式
海洋生物活性物质的提取和研究海洋是地球上最为广阔的生态系统之一，其中包含着丰富的生物资源。
其中，海洋生物中的活性物质吸引着人们越来越多的注意力。
活性物质众多，包括皮肤护理、药物、食品添加剂等多个应用领域，这些应用价值将活性物质提取和研究的需求推上了一个新的高度。
本篇文章将探讨海洋生物活性物质的提取和研究。
一、海洋生物活性物质的种类提到活性物质，人们首先想到的便是多肽、蛋白质等有机化合物。
除此之外，海洋生物中的活性物质也包括糖类、生物碱、酚类等多种物质。
因此，海洋生物活性物质是一类多样化的化学物质。
二、海洋生物活性物质的应用海洋生物活性物质的应用很广泛。
在医药领域，多肽和蛋白质等生物活性物质被用于生产药物，例如头孢菌素。
此外，海洋多肽还可以被用于口服药物、外用药物、化妆品等多个领域。
在饲料领域，鱼肉中蛋白质含量较低，人们可以添加海洋多肽来提高养殖效果。
此外，海洋生物活性物质还可以用于开发食品添加剂。
三、海洋生物活性物质的提取方法海洋生物活性物质的提取需要通过一定的实验方法。
在海洋生物活性物质提取中，现代科学技术可以支持以下两种提取方式：1. 生物方法生物方法是使用生物工程技术，利用菌株发酵海洋生物样品，并在后续提取过程中，采用某些方法来分离和纯化目标化学物质。
其中，酵母发酵法、细胞培养法和酶法是最常用的。
2. 化学方法化学方法使用有机溶剂如甲醇、乙醇等来提取目标成分，包括超声波法、萃取法、减压蒸馏法、超临界萃取法等多种方法。
四、海洋生物活性物质的研究进展随着科学技术和人类认知的提高，对海洋生物活性物质的研究也更加深入了解。
在提取和研究活性物质领域，人们通过分离和纯化海洋生物样品，以期发现新的活性物质。
在国内外，多位研究者在海洋生物活性物质提取和研究方面取得了重要的进展。
在蛋白质的研究中，研究者们已经建立了高效的蛋白质提取技术。
此外，活性物质的研究也借鉴了药物研发中的计算及模拟技术。
五、结论总的来说，海洋生物活性物质的提取和研究涉及到多个领域。
海洋生物产生的生物活性物质及其应用海洋是一个神秘而又广阔的世界，其中隐藏着许多珍贵的资源。
作为海洋的一部分，海洋生物是一个令人着迷的话题。
与陆地上的生物相比，海洋生物的种类更加丰富多样。
海洋生物所产生的生物活性物质，具有很多独特的特性。
这些生物活性物质不仅在医学、食品、化妆品等领域具有广泛的应用，还在某些领域具有很重要的研究价值。
一、海洋生物产生的生物活性物质简介1. 琥珀酸：琥珀酸是一种广泛存在于自然界中的有机酸，它在海洋生物中的存在是比较常见的。
它具有抗菌、抗氧化、促进血液循环等作用。
琥珀酸可以用于医学、食品、化妆品等领域。
2. 多糖类：海洋生物中的多糖类广泛存在于藻类、甲壳动物、贝类等生物中。
这些多糖类具有很多独特的生物活性，如抗氧化、抗菌、免疫调节等作用。
此外，海洋生物多糖还可以用于制备生物医用材料、保健品等。
3. 碱性多肽类化合物：碱性多肽是一类广泛存在于海洋生物中的生物活性物质。
它具有很多重要的作用，如抗菌、抗氧化、调节免疫、促进组织细胞生长等。
碱性多肽在医学、食品、膳食保健品等领域有广泛的应用。
二、利用海洋生物生产的生物活性物质的应用1. 医药领域海洋生物产生的生物活性物质已成为现代医学的热门研究课题。
这些生物活性物质具有广泛的应用价值。
近年来，许多国家已将海洋生物中的生物活性物质应用于药物研究和生产上。
例如，琥珀酸是一种具有很好的抗氧化性能和组织保护作用的生物活性物质。
它可以用于治疗糖尿病、肝炎、免疫调节以及心脑血管疾病等。
此外，海洋生物中的多糖类化合物和碱性多肽类化合物也有广泛的药用价值。
2. 食品领域海洋生物中还有许多对人体健康有益的生物活性物质，如多糖类化合物和多种维生素等。
这些物质广泛用于食品领域，例如，某些海藻和贝类中的多糖类化合物是食品中常见的营养物质，它们可以增加人体代谢能力、提高免疫能力、防治胃肠道疾病、预防癌症等。
此外，海洋生物中还存在着许多具有药用价值的蛋白质、平衡营养饮料等。
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]。
所谓生物活性物质，是指来自生物体内的对生命现象具有影响的微量或少量物质。
海洋生物活性物质，则是指海洋生物体内所含有的对生命现象具有影响的微量或少量物质、主要包括海洋药用物质、生物信息物质、海洋生物毒素产生物功能材料等海洋生物体内的天然产物。
随着环境污染的加剧和人类寿命的延长，心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病、老年性痴呆症等疾病日益严重地威胁着人类健康，艾滋病、玛尔堡病毒病、伊博拉出血热等新的疾病又不断出现，仅病毒病世界上平均每年就新增2－3种。
人类迫切需要寻找新的、特效的药物来治疗这些疾病。
人们纷纷将目光投向海洋。
此外，人们还希望利用海洋生物活性物质开发出增进健康、预防疾病的营养食品、保健食品，有些海洋生物活性物质还可用于化妆品中，有的可制成特殊的生物功能材料，使得海洋生物活性物质成了研究热点。
一、海洋生物活性物质的筛选筛选是研究和开发海洋生物活性物质的第一步。
传统的筛选方法是利用实验动物或其组织器官对某种化合物或混合物进行逐一的试验，速度慢，效率低，费用高。
近年来，随着科学技术的发展，活性物质筛选逐步趋向系统化、规模化、规范化，特别是分子生物学技术的发展，使得活性物质的筛选技术有了很大的改进。
目前国际上发明了以分子水平的药物模型为基础的大规模筛选技术，即使用生命活动中具有重要作用的受体、酶、离子通道、核酸等生物分子作为大规模筛选中的作用靶点，来进行活性物质的筛选，这些方法具有简便、快速、命中率高、费用低等优点，有的还可以用机器人进行操作。
美国还发明了用基因工程受体，如以癌基因和抑癌基因为作用靶点进行抗肿瘤药物筛选，还建立了60株人癌细胞株组成的板块筛选系统，对化合物进行初步筛选，然后再进行动物体内试验。
而目前国内对海洋生物活性物质的筛选主要还是使用传统的方法。
二、海洋生物活性物质生源材料的培养能获得丰富的生源材料是开发海洋生物活性物质的基础。
由于大多数生物活性物质在海洋生物体内含量很微，用现有的海洋生物作为开发的资源是相当困难的，而大部分海洋生物活性物质结构比较复杂，又难以进行全人工合成，因此，富含生物性物质生源材料的大规模培养就成了关键的问题之一。
海洋生物活性物质的应用与研究海洋是一个宝贵的生物资源库，而其中的生物活性物质更是备受研究和应用的关注。
这些活性物质具有广泛的功能和应用，涉及到食品、药品、化妆品、兽药等多个领域。
这篇文章将探讨海洋生物活性物质的应用与研究，介绍海洋生物活性物质的种类和功能，以及近年来的研究进展和前景展望。
一、海洋生物活性物质的种类和功能1.藻类生物活性物质海洋中最常见的生物就是藻类，而藻类又是海洋生物活性物质研究的热点之一。
其中一些藻类含有多种生物活性物质，如叶绿素、多糖、硅酸酯等。
这些物质在抗氧化、抗炎、降血脂、免疫调节、抗癌等方面具有重要的应用价值。
2.海洋动物生物活性物质除了藻类之外，海洋中的动物也是生物活性物质的重要来源。
比如，海螺、海参、海胆、海龙等动物含有丰富的营养成分和生物活性物质，如天然氨基酸、糖蛋白、鱼精蛋白等，这些物质可以用于调节身体机能、促进免疫力等。
其中，海螺的血凝素是一种有潜力的药用活性物质，可以治疗心脑血管疾病。
3.海洋微生物生物活性物质海洋中微生物的生物活性物质是近年来研究的一个热点。
海洋中微生物具有独特的生存环境和代谢途径，因此产生的生物活性物质也非常特殊。
比如，青春素是一种海洋中产生的生物活性物质，可以用于抗病毒、抗肿瘤、降血糖等。
二、海洋生物活性物质的研究进展随着科技的进步，对于海洋生物活性物质的研究也在不断深入。
目前已经有很多研究成果，例如：1.利用藻类制备功能性食品藻类中的多糖可以用于制备功能性食品，如辅助降血脂、降糖等。
目前已经有一些藻类多糖制备的功能性食品上市。
2.开发制备海洋药物海洋中的生物活性物质，特别是微生物的生物活性物质，研究成果已经转化为一些药物。
比如，黄金葡萄球菌聚酮类抗生素是一种由海洋细菌产生的药物，可以用于治疗多种感染病。
3.海洋生物活性物质在日常生活中的应用除了药物之外，海洋生物活性物质还可以应用于化妆品、护肤品等领域。
比如，从海藻中提取的海藻酸钠可以用于制备保湿护肤品。
海洋细菌活性物质的研究概况刘拥微生物与生化药学2111007135海洋是生命之源，人类物质资源的天然宝库。
海洋生物量约占地球生物总量的80％，生物种类20万种以上，蕴藏着丰富的药用资源。
但是，目前人们对海洋生物的认识仍相当有限，利用率仅l％左右。
海洋生态环境十分独特，海洋的特殊环境如高压、低营养、低温(特别是深海)、无光照以及局部的高温和高盐等，造成了海洋微生物的多样性和特殊性。
使海洋微生物产生了与陆地微生物不同的代谢系统和防御体系，特别是从海洋微生物中提取的生物活性物质，常常具有新颖的化学结构和特异的生理功能，在抗菌、抗病毒、抗肿瘤、保健等方面具有独特效应，已成为开发新药、特药的主要研究方向之一。
海洋细菌是海洋微生物中的优势类群，同时具有产生生物活性物质的巨大潜力，由于海洋细菌具有独特的代谢途径和遗传背景，故可产生出不同结构和功能的天然活性物质，所以为寻找能解决目前疑难杂症的药物提供了丰富的资源，也为微生物工业化生产新药开辟了一条崭新道路。
海洋细菌活性物质的研究，是目前国际研究的热点。
1 海洋细菌资源海洋中常见的细菌主要属于以下几个系统类群：变形细菌(Proteobacteria)类群、革兰氏阳性细菌类群(包括高G+c和低G+c)、噬纤维菌属一黄杆菌(Cytophaga-Flavobacterium)类群、浮霉状菌(Planctomycetales)／衣原体类群、疣微菌(Verrucomicrobiales)类群及一些人工尚未培养成功的系统类群等。
其他一些细菌类群也存在于海洋生态环境中，但研究报道较少⋯。
早期人们从海水中分离得到的海洋细菌有9o％以上是革兰氏阴性细菌，对这些细菌的研究较多也较集中。
随着研究的深入，发现海洋中同样存在许多革兰氏阳性细菌，但大多分布于海洋沉积物和海洋生物共生系统中，并常在系统学上形成独特的分支。
海洋中的革兰氏阳性细菌包括产芽孢和不产芽孢的属群，主要有：芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌(Paenibavillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、链球菌属(Streptococcus)、消化球菌属(Peptococcus)、微球菌(Micrococcus)、梭菌属(Clostridium)、八叠球菌属(Sarcina)、动性球菌属(Planococcus)、盐芽孢杆菌属(Halobacillus)、放线菌属(Actinomycetes) 。
2 海洋细菌药物研究2．1 抗菌活性物质抗菌活性物质主要包括抗细菌、抗真菌、抗病毒物质三类，其中主要以抗细菌活性物质为主。
许多海洋细菌可产生抗生素，包括链霉菌属(Streptomyces)、交替单胞菌属(Alteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Flavobavterium)、微球菌属、着色菌属(Chromatium)、钦氏菌属(Chainia)、Madurmacetes等菌及许多未定菌。
已报道海洋细菌产生的抗生素有溴化吡咯、a—n— pentylquinolind、magnesidins，istamycins，aplasmomycins，ahermicidin，macmlactins，diketoplperazines、3-氨基一3一脱氧一D一葡萄糖、oncorhynco|ide、maduralide、salinamides、靛红、对羟苯基乙醇、醌、thiomarinds BC、trisindoline、pyrolnitrim等，其中有些种类在陆生菌中从未见过。
Jaruchoktaweechai等从海泥里分离出一株芽孢杆菌(Bacillus sp．)Sc026，并从其培养液中分离出3个大环内酯化合物对枯草杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制活性。
Fudou等从海藻中分离出一种新属黏细菌Halisngium luteum，其培养液的丙酮浸膏中分离出一个新的抗真菌抗生素—Haliangicin。
一些海洋细菌产生的活性物质对海洋微生物具有专一性抑制作用。
Yoshikawa等从绿藻中分离到的一株交替假单孢菌，在75％人工海水培养基中可产生一种抗菌物质，该物质能抑制海洋细菌的生长而对陆地微生物不起作用。
虽然海洋放线菌不是主要的海洋微生物区系，但近年来研究表明海洋放线菌代谢产物却是寻找新抗生素的重要来源。
头孢菌素、硫酸小诺霉素就是由海洋放线菌分泌产生并已得到临床应用的抗生素。
黄维真等从福建沿海海泥中分离到一株海洋放线菌--- 鲁特格斯链霉菌鼓浪屿亚种(S．rutgersensis subsp．gulangyunensis)，能够产生广谱、低毒性的抗菌物质Minobiosamine和肌醇胺霉素等，对绿脓杆菌和一些耐药性革兰氏阴性菌具有较强的活性；另外一株嗜碱性放线菌则能够产生一种典型的氨基苷类抗生素。
Kala从红树林底泥分离出的放线菌中获得抗生素，对鱼类病原菌等有一定的拮抗作用。
2．2 抗肿瘤活性物质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(Enterubacrerium )、交替单孢菌属(Alteromonas)、链霉菌属、钦氏菌属、黄杆菌属和小单孢菌属(Micromonospora) 。
Sesbanimide是CHIKA TAKAHASHI等f3l1从两株海洋土壤杆菌(分别分离自加勒比海海鞘Ecteinascidia turbinata及Turkish海岸Polycit0hide属海鞘)的脂溶性代谢产物中分离到两个有显著抗肿瘤活性的化合物SesbanimideA(1)和C(2)。
1999年，Canedo L M等1321又从该属中分离到的抗肿瘤噻唑生物碱化合物Agrochelin(3)，体外对小鼠白血病P388细胞、人(A549、HT29、MEL28)肿瘤细胞有显著细胞毒性(O.05—0.2mg／L)，但其乙酰化衍生物（4）的细胞毒性却大大减少(3～7 mg／L)。
Macrolactins是从深海(一1 000 m)细菌中分离到的系列大环内酯类化合物．其中macrolactin A组分是一种配糖体母体，即有抗菌活性又能抑制B16— F10黑色素癌细胞，还能保护T一淋巴细胞防止人类免疫缺陷病毒(HIV)的复制，具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌等功能。
Halobacillin是从一株海洋芽孢杆菌(分离自墨西哥Guaymas海湾一124 m深海污泥中)发酵物中分离到的Iturin族酰基化多肽，结构特征是具有极性的环状七肽和亲脂的B一酰氧基或B一氨基脂肪酸，对人结肠癌细胞有中等细胞毒性(IC50=O.98 mg／L)。
Homocereulide和cereulide是从分离自潮间带蜗牛体表的B.cereus 的脂溶性提取物中分离到的2个具有极强细胞毒性的环肽，对P388和结肠26细胞的IC50为1— 35pg／mL。
PM一94128是从来自海洋污泥的芽孢杆菌(PhM—PhD一090)发酵液中分离到新的isocoumarin化合物，能抑制DNA及蛋白质合成(对DNA的IC50=2.5μmol／L，对蛋白质的IC50=0.1μmol／L)，对多种肿瘤细胞均有明显的细胞毒性(P388、HT29、MEL28的IC50均为0．05μmol／L)。
Alteramide A是从海洋互生单胞菌属Aheromonas sp．(分离自日本北海道海绵Halichondria okadai )中分离到的的四环内酰胺生物碱，在体外对小鼠白血病P388细胞、人淋巴瘤L1210及人表皮癌KB细胞有细胞毒性(IC50分别为0.1，1.7,5.0 mg／L)。
Macrolactins是从深海(一1 000 m)细菌分离到的一组抗菌抗肿瘤抗病毒化合物，是罕见的24元大环内酯，含有3对两两共轭的烯键。
其中Macrolactin A不但有抗菌活性，而且在体外有显著抑制B16一F10黑色素瘤细胞活性(IC5o=3.5 mg／L)。
Pelagiomicins是从海洋新属革兰氏阴性海洋嗜盐菌Pelagiobacter ariabilis(分离自帕劳群岛的巨藻Pocockiella variegata)分离到的一组吩嗪类化合物其中Pelagiomicins A在体内对宫颈癌Hela细胞,BALB3T3及BALB3T3／H—ras细胞有显著的细胞毒性(Ic50分别为0．04，0.2，0.07 mg／L)，但在体内对P388细胞仅有微弱的抗肿瘤活性。
2.3抗癌变活性物质研究国内外学者已经从海洋细菌、放线菌和真菌的培养物中分离到大量的活性物质，有些结构罕见，有些活性独特，有些兼而有之。
美国加州大学(San Diego分校)W．Fenical教授领导的研究小组从约1 m深的红树林淤泥中分离得到1株新海洋细菌Salinospora CNB-392，并从其培养液中发现骨架全新、活性很强的抗癌物。
此后2 a即有学者报道该化合物的全合成和比较深入的构效关系研究”，同时还吸引了多位药理学家对其作用特点进行了比较深入的研究。
2.4 抗HIV微生物研究在过去的20多年里，人们对HIV发病机制进行了深入研究，为艾滋病药物的开发提供了契机。
由于至今尚无理想的艾滋病动物模型，抗药物的筛选和研究仍然主要依赖于各种体外(in vitro)的活性研究。
K Gustafson等从1株未经分类鉴定的深海细菌纯化出几个次级代谢产物MacrolactinesA-F，MacrolactinesA．F共同结构是1个24 C的大环内脂。
其中MacrolactinesA 表现较强的抗HIV活性，保护淋巴细胞的最高浓度为10μg／mL。
目前，已在海藻中发现了不少具有抗HIV活性的天然产物。
代表性的如蓝藻门(Cyanophyta)的鞘丝藻(Lyngbya sp．)、纤细席藻(Phormidiumtenue menegh)和钝顶螺旋藻(Spirulina plaltensis)，经藻门植物，褐藻门(Phaeophta)的海带(Iaminariajaponica)等，其活性成分为硫酸多糖。
2.5 酶在海洋生态环境下，极端微生物的发现和研究，促进了新酶源的开发应用。
海洋细菌产生的酶常常具有特殊的理化性质，特别是在极端环境下的高活性和稳定性。
各国在海洋蛋白酶领域都有较多的研究，其中以低温蛋白酶的研究最多。
这些产蛋白酶海洋细菌通常具有嗜低温的特性，有些海洋细菌适宜在偏碱性的条件下生长并产酶。
笔者在这方面也进行了相关的研究，取得了可喜的进展。
某些高温蛋白酶的酶活性和热稳定性可随压力升高而提高，而且升压可以提高深海细菌某些酶的产量。
另外，Sunog等从海洋交替假单胞菌(Pseudoalteromonassp．)A28分离出一种蛋白酶，还具有杀灭S．cos um NIES-324的活性。
