海洋生化資源

海洋生化資源

海洋生化資源即“海洋生物化學資源”。是海洋生態系次級代謝產物中具有生物活性的化合物。例如,具有調節個體中各細胞功能的激素、同種和異種間傳遞信息的信息素和抗菌的藥物活性物質等。

基本介紹

  • 中文名:海洋生化資源
  • 外文名:marine biochemical resource
  • 別稱:海洋生物化學資源
  • 包括:萜類、甾類等化合物
釋義,海洋萜類化合物,海洋甾族化合物,海洋活性多肽,海洋苷類化合物,

釋義

海洋生化資源即“海洋生物化學資源”。是海洋生態系次級代謝產物中具有生物活性的化合物。例如,具有調節個體中各細胞功能的激素、同種和異種間傳遞信息的信息素和抗菌的藥物活性物質等。對海洋生化資源的認識和開發利用僅是近十年來的新興的科學技術。至今所分離得到的生化物質可分為:萜類化合物,是一類具有抗癌活性、屬化學防禦信息素;甾類化合物,是一類激素如性激素和類皮質激素等;抗心血管活性物質如多肽和核酸等含氮化合物;抗真菌、抗細菌和抗病毒等氨基糖苷類化合物。美國國立腫瘤所80年代所篩選出的抗腫瘤藥物中直接來自海洋的有數千種之多。

海洋萜類化合物

海洋萜類化合物是指海洋生物產生的萜類。為一類最常見的海洋天然有機化合物,主要來自海藻、海綿、腔腸動物和軟體動物。與陸地天然萜類一樣,它們的碳架可以看成是以異戊二烯的碳架為單元,“首-尾”相聯而形成。
海洋萜類與陸地萜類明顯不同:
①在陸地生物體中,主要合成單萜,可產生很多常見的有香味的植物揮髮油;在海洋生物體內主要生成分子量較高的萜類,特別是二萜、二倍半萜。
②海洋萜類分子中含有特殊的官能團,例如鹵素、異氰基和呋喃環。
③海洋萜類,特別是環狀萜類的分子結構特殊。這些表明海洋萜類的生物合成途徑有鹵素的作用(常見的是溴),特別是鹵素參與萜類的環化過程,生成各種各樣的鹵代萜類。
目前已發現的海洋萜類中僅倍半萜就約有400種,其中很多具有抗癌、抗菌和其他活性。

海洋甾族化合物

海洋甾族化合物是海洋生物產生的甾族化合物。為一類最常見的海洋天然有機化合物,主要來自藻類。
很多研究證明,單細胞藻類是海洋甾醇的主要生產者,而以藻類為食物的無脊椎動物則起著收集者和改性者的作用。陸地甾族化合物的分子都含有氫化程度不同的1,2-環戊烯並菲母核,有三個支鏈,其中第10和13位碳上的支鏈通常是甲基,結構式和碳原子編號如下:海洋生物中存在大量這類結構的化合物,其中很多是陸地生物中未發現過的。
特點海洋甾族化合物帶有明顯不同的支鏈結構,特別是第17碳上的支鏈,例如在這個支鏈中含有環丙烷環的柳珊瑚甾醇、支鏈只有兩個碳原子的海星酮。有些甾族化合物還具有不尋常的母核結構,例如從海綿分離出的一種甾族化合物,其母核的A環縮小成為五元環。還有一些含有多個羥基的甾族化合物,如豆夾軟珊瑚甾醇。多數海洋非皂化甾醇是無毒的,例如化合物a具有降低血液膽固醇含量的能力,能減弱脂肪肝形成和過量脂肪沉澱於心臟中的傾向。

海洋活性多肽

海洋天然生物活性物質是現代生物學研究的熱點,而天然海洋活性多肽是海洋活性物質研究的重要組成部分。由於海洋生物的生活環境與陸地生物迥異,海洋生物具有多樣性、複雜性和特殊性,從而使源於其中的海洋天然產物與陸地天然產物不同,這為尋找新的天然活性物質提供了豐富的物質來源。生物活性多肽是具有特殊生理活性的肽類,按其來源可分為天然存在的活性肽、蛋白酶解活性肽以及化學合成的活性肽。自1902年,倫敦大學醫學院的Bayliss和Starling第一次發現活性多肽物質——促胰液素以來,人們對多肽的研究逐漸深入,並且發現了數萬種的生物活性多肽,其中有近百種多肽作為藥物進行生產。為人類抵禦疾病作出了重大貢獻。
從目前研究的情況來看,海洋天然活性多肽的研究主要集中在海綿、芋螺、海葵、海藻等少數幾種海洋生物中。作用也十分明確:抗腫瘤、抗病毒、免疫調節等。儘管大量的活性多肽已經從海洋生物中分離得到,但其中僅有少部分可作為藥品進行開發進入市場,相當多的新化合物作為先導化合物,為新藥的研究提供線索;還有一些海洋活性多肽在生物體內的含量很少,所以在其生理活性和結構確定後,採用全合成和固相合成的技術實現其產業化生產。

海洋苷類化合物

苷類是由糖或糖的衍生物(氨基糖、糖醛酸等)與另一非糖物質(苷元或配糖體),通過糖的端基碳原子連線而成的化合物。海洋苷類絕大多數來自海星、海參和海綿,其它海洋生物中很少發現苷類。大多數苷類化合物具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、強心和溶血作用。但他們的結構比較複雜,所以結構及構效的研究比較困難。
苷類包括:強心苷、氨基糖苷、糖蛋白(蛤素、海扇糖蛋白、烏魚墨、海膽蛋白)、皂苷(海參皂苷、刺參苷、海星皂苷)。

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