海洋微生物药物研究进展,海洋微生物药物的研究进展

('海洋微生物药物研究进展D14-制药设备1班D1426030103梁韵宇摘要：海洋微生物药物是当前药物研究邻域的主要热点之一。简单介绍了海洋微生物的特点，药用价值，简单阐述了海洋微生物药物研究现状并展望了海洋微生物药物研究的前景。关键词：海洋微生物，海洋微生物药物，研究进展。引言:海洋是地球上物质资源最丰富的区域。不同于陆地微生物的海洋微生物，由于其生存环境的艰难苛刻、高盐、高压、缺氧等，为求生存及竞争生存空间，很多海洋微生物在长期的进化过程中能够代谢产生一些结构独特的化学物质即次生代谢产物。海洋微生物这种独特的代谢途径和遗传背景，使其成为开发新型药物的丰富资源。1.海洋微生物的特点海洋微生物以海洋水体为正常栖居环境的一切微生物。海洋细菌是海洋生态系统中的重要环节。作为分解者它促进了物质循环；在海洋沉积成岩及海底成油成气过程中，都起了重要作用。还有一小部分化能自养菌则是深海生物群落中的生产者。海洋细菌可以污损水工构筑物，在特定条件下其代谢产物如氨及硫化氢也可毒化养殖环境，从而造成养殖业的经济损失。但海洋微生物的颉颃作用可以消灭陆源致病菌，它的巨大分解潜能几乎可以净化各种类型的污染，它还可能提供新抗生素以及其他生物资源，因而随着研究技术的进展，海洋微生物日益受到重视。特点:与陆地相比，海洋环境以高盐、高压、低温和稀营养为特征。海洋微生物长期适应复杂的海洋环境而生存，因而有其独具的特性。嗜盐性海洋微生物最普遍的特点。真正的海洋微生物的生长必需海水。海水中富含各种无机盐类和微量元素。钠为海洋微生物生长与代谢所必需此外,钾、镁、钙、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生长所必需的。嗜冷性大约90％海洋环境的温度都在5℃以下,绝大多数海洋微生物的生长要求较低的温度，一般温度超过37℃就停止生长或死亡。那些能在0℃生长或其最适生长温度低于20℃的微生物称为嗜冷微生物。嗜冷菌主要分布于极地、深海或高纬度的海域中。其细胞膜构造具有适应低温的特点。那种严格依赖低温才能生存的嗜冷菌对热反应极为敏感，即使中温就足以阻碍其生长与代谢。嗜压性海洋中静水压力因水深而异，水深每增加10米,静水压力递增1个标准大气压。海洋最深处的静水压力可超过1000大气压。深海水域是一个广阔的生态系统,约56％以上的海洋环境处在100～1100大气压的压力之中，嗜压性是深海微生物独有的特性。来源于浅海的微生物一般只能忍耐较低的压力，而深海的嗜压细菌则具有在高压环境下生长的能力，能在高压环境中保持其酶系统的稳定性。研究嗜压微生物的生理特性必需借助高压培养器来维持特定的压力。那种严格依赖高压而存活的深海嗜压细菌，由于研究手段的限制迄今尚难于获得纯培养菌株。根据自动接种培养装置在深海实地实验获得的微生物生理活动资料判断，在深海底部微生物分解各种有机物质的过程是相当缓慢的。低营养性海水中营养物质比较稀薄，部分海洋细菌要求在营养贫乏的培养基上生长。在一般营养较丰富的培养基上，有的细菌于第一次形成菌落后即迅速死亡，有的则根本不能形成菌落。这类海洋细菌在形成菌落过程中因其自身代谢产物积聚过甚而中毒致死。这种现象说明常规的平板法并不是一种最理想的分离海洋微生物方法。趋化性与附着生长海水中的营养物质虽然稀薄，但海洋环境中各种固体表面或不同性质的界面上吸附积聚着较丰富的营养物。绝大多数海洋细菌都具有运动能力。其中某些细菌还具有沿着某种化合物浓度梯度移动的能力，这一特点称为趋化性。某些专门附着于海洋植物体表而生长的细菌称为植物附生细菌。海洋微生物附着在海洋中生物和非生物固体的表面，形成薄膜，为其他生物的附着造成条件，从而形成特定的附着生物区系。多形性在显微镜下观察细菌形态时，有时在同一株细菌纯培养中可以同时观察到多种形态,如球形椭圆形、大小长短不一的杆状或各种不规则形态的细胞。这种多形现象在海洋革兰氏阴性杆菌中表现尤为普遍。这种特性看来是微生物长期适应复杂海洋环境的产物。发光性在海洋细菌中只有少数几个属表现发光特性。发光细菌通常可从海水或鱼产品上分离到。细菌发光现象对理化因子反应敏感，因此有人试图利用发光细菌为检验水域污染状况的指示菌。2.海洋微生物的药用价值海洋微生物是开发新型医药品的新资源经过近半个世纪的研究，人类已利用陆栖微生物研制开发了数以干计的药物，但仍有不少疾病被视为绝症，再加上每年不断出现的新病毒，对陆栖微生物的研究已不能满足日益变化的需求。于是利用海洋微生物开发研制新型的药物，尤其是抗癌、抗肿瘤等药物成了迫切的需要。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。美国海洋生物实验室米切尔・索根研究表明，海洋微生物种类多达1000万种以上。而目前所研究和鉴别过的海洋微生物还不到海洋微生物总量的5％。日本近年来的大量研究发现，约27%的海洋微生物具有抗菌活性。由于海洋微生物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。3.海洋微生物药物研究现状截止目前为止，对海洋微生物的研究已进行了数十年，并取得了累累硕果。国内外发表论文数百篇，专著数十部。研究范围包括病毒、古菌、细菌、微藻和真菌，甚至还有一些粘细菌。但由于采集海洋微生物时需要特殊设备并且投入较大，真正有一定研究深度的海洋微生物还很少。国内外学者已经从海洋微生物中分离到大量结构新颖、活性独特的物质，已被证实具有各种各样的生理作用，如抗肿瘤、抗癌变、抗HIV和作为毒素等。4.海洋微生物药物研究的前景随着海洋生物技术的发展，细胞工程、基因工程、发酵工程等技术手段的应用必将促进海洋生物活性物质的深入研究。可以预计，在不远的将来，利用基因技术结合发酵工程可实现海洋微生物具有生物活性的次生代谢产物的规模化生产，将使海洋微生物成为新药开发的重要资源。参考文献[1]ScheurP.J.Chem.BasisBiom.Poten.Sci.,1990,248:1173[2]IrelandC.M.MarineBiotechnology.NewYorkandLondon:PlenumPress,1993.1:1[3]詹萍，梁静娟，庞宗文.产生物活性物质海洋微生物的研究进展[J].玉林师范学院学报（自然科学），2007,28（3）：71～74.[4]张清丽，顾谦群，崔承彬，等.海洋来源的放线菌次级次生生物代谢产物及其生物活性[J].中国海洋药物，2004,23（5）：49～54.[5]张亚鹏，朱伟明,顾谦群,等.源于海洋真菌抗肿瘤活性物质的研究进展[J].中国海洋药物,2006,25(1):54～58.[6]姜山,李化苓,邵磊.近几年海洋药物的临床应用与研究.中国海洋药物,2001,79(1):42～44.[7]方金瑞.海洋微生物:开发海洋药物的重要资源.中国海洋药物,1998,67(3):53～56.[8]杨文合,杨连生.海洋生物中抗肿瘤活性成分的研究进展.海洋科学,2000,133(7):38～41.[9]ImamuraN.,NishijimaM.,TakaderaT.etal.Newanticancerantibioticspelagiomicins,producedbyanewmarinebacteriumpelagiobactervariabilis.TheJournalofAntibiotics,1997,50:8～12.[10]汪天虹,肖天,朱汇源等.海洋丝状真菌生物活性物质研究进展.海洋科学2001,25(6):25～27.[11]王霞海洋微生物药物研究进展.天津化工,2012,7:26(4).[12]刘淼，王继红，姜健，杨宝灵，温小红，陈玉飞，刘丽.海洋微生物应用于生物农药的研究进展.中国农学通报,2014,30(3):232-236.[13]王蓉.海洋微生物活性物质研究进展.中国科技信息，2014:6.',)