篇一:深海里有哪些鲜为人知的神秘生物
深海里有哪些鲜为人知的神秘生物? 皇带鱼
皇带鱼毫无疑问是一种神秘的生物。它的外形有些像发胖版的海蛇,身长足有17米,体重大约在270公斤左右。2013年10月多
地海岸发现皇带鱼的报道一时间造成公众热议,许多民间传说相信这是地震的先兆。
大王乌贼
必须承认,大王乌贼是谜一般传说中的生物。但这也不能怪它,因为它真是十分罕见,2006年才第一次真实记录到了它的存在。
大王乌贼全长在12米以上,重量可达1吨,
它只生活在幽暗的深海之中,因此很少有人能发现它。
巨型章鱼
章鱼vs乌贼辨别小技巧:乌贼一般都有内壳层,2条长长的捕食触须和8只触手。
而章鱼则没有内壳层,也没有捕食触须,但它也有8只触手。
北太平洋巨型章鱼是天生的伪装高手,它能利用身体里的色素改变自己皮肤的颜色和纹理,从而与周围的环境融合为一体,完美地隐藏起自己5米长的身体。它是不是一种很智能的海洋生物呢?
睡鲨
之所以被称为睡鲨,是因为生物学家认为这种鲨鱼经常出没潜伏在海底,以比目鱼和章鱼等鱼类为食。很多人被它名字误导以为它是低活动性生物,但事实上睡鲨是种敏捷的鱼类,而且是贪婪的海洋掠食者。它们张开嘴捕食时,像吸尘机一样把周围的鱼类吸
篇二:海洋生物制药中常用的生物技术
海洋生物制药中常用的生物技术及其用途
【摘要】现代生物技术在制药产业中发挥了重要作用,海洋生物技术的出现和发展推动了海洋生物药物的研究,是今后生物技术药物的发展方向。通过分析其主要药物和药物趋势,了解它的市场和发展问题,以及技术研究对策和产业现状。综述了生物技术在海洋药物开发中的应用,并展望了新世纪海洋生物制药的前景。
【关键词】海洋生物药物 生物技术 基因工程 研究展望 海洋药物概述
自20世纪60年代起,海洋生物资源便成为医药界关注的新热点,各国竞相投入巨资进行海洋医药的研究。进入20世纪90年代,许多沿海国家都把利用海洋资源作为基本国策。 海洋生物医药产业作为一个新兴行业,已经成为医药行业中最活跃、发展最快的领域。近年来,我国海洋生物医药研发受到了政府的高度重视,各地出台了相关的扶持政策,从政府层面大力推动和发展海洋生物医药产业。目前,我国在海洋生物技术产业化方面已发现了一批新型抗肿瘤、抗艾滋病、抗心脑血管疾病、抗神经退行性疾病,以及抗动脉粥样硬化的海洋药物,并相继进入不同的临床研究阶段。国内已经有数十家海洋药物研究单位和几百家开发和生产企业。
海洋生物技术是将现代生物技术的各种技术手段,基因工程技术、细胞工程技术、微生物技术、酶工程技术、生化分离技术等应用于海洋生物领域形成的现代生物技术的重要分支
[1]。
2001-2010年,我国海洋生物医药产业的增加值一直呈上升趋势,产业增加值年均增长率为33.04%。2011年,在国家相关政策的激励下,海洋生物医药产业增加值达到99亿元,较上年增长15.7%。作为海洋经济大省,山东、广东、江苏、福建等地纷纷加大了对海洋生物医药产业的投入,将其作为蓝色经济的增长点加速推动。
2012年5月,财政部、国家海洋局联合发布通知,支持山东、广东、浙江等示范地区开展海洋经济创新发展区域示范,明确提出以海产养殖、海洋生物制药等海洋生物产业为重点,给予专项资金支持;支持海洋生物创新医药、新型海洋生物制品和材料及相关中药研发等。这是继2011年公布《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》之后,海洋生物医药再次被提上国家战略层面。海洋生物创新医药作为生物产业重点,将迎来新的发展契机。
1.海洋生物的有效化学成分
海洋生物有效化学成分,是指从海洋生物中分离纯化出具有生物活性的天然有机化合物,来自于海藻、海绵、腔肠动物、苔藓动物等海洋动物、植物和微生物,研究最多的海洋生物是海藻、海绵,其次是珊瑚。
1.1.多糖类
多糖中,最先对琼脂、交叉角聚糖、海带多糖进行了研究,这三种多糖的硫酸酯具有抗凝血、降血脂和止血等作用,已经在临床上广泛地应用
1.2.聚醚类
来自海洋的聚醚类化合物多数是毒素,并且有强烈的生物活性,最具代表的是沙群海葵毒素,这是非蛋白中最毒的毒素,有显著的抗肿瘤作用,并促使血管强烈收缩和管状动脉痉挛
1.3.大环内酯
大环内酯具有特殊的结构和强烈的生理活性,从海鞘中分离出的一种含有噻唑环的大环内酯patellazole-B,对KB细胞有较强的抗肿瘤活性,从苔藓虫分离出的苔藓虫素bryostalinx-1对白血病细胞株有较强的杀灭作用。
1.4.萜类
海藻和海绵中海洋萜类最为丰富,倍半萜、二萜、二倍半萜居多,从海绵中分离出来的倍半萜avarol,有抗HIV的活性,虽然有些细胞毒性,但是对正常的人外周淋巴细胞无抑制作用。
1.5.生物碱
生物碱是生物体内一类含氮有机化合物的总称,它们有类似碱的性质,从海绵中分离出的mycalamide-A在体内对RNA病毒有抑制作用,是一种有希望的抗病毒和抗肿瘤的有机化合物。
1.6.环肽
海洋生物中的环肽大多数有抗肿瘤的活性大都来自海鞘。海鞘中发现的didemnin-B对人的乳腺癌、卵巢癌、肾癌等癌细胞有明显的抑制作用。
1.7.甾醇
甾醇是生物膜的重要组成部分,也是某些激素的前体,从海洋生物中分离出不同支链和多羟基甾醇,有些具有明显的抗肿瘤、降血脂、抗菌和抗病毒作用。
1.8.苷类
大多数苷类化合物具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、强心和溶血的作用,南海软珊瑚中分离的二萜化合物lemnabourside有一定的心血管活性。
1.9.不饱和脂肪酸
廿碳四烯酸(AA)、廿碳五烯酸(EPA)、廿二碳六烯酸(DHA)药用价值非常高,国外已大量用于防治心血管疾病。EPA可以治疗动脉粥样硬化和脑血栓,并有增强免疫和抗癌作用。
2. 海洋生物制药的研发方向
2.1. 抗肿瘤药物
抗肿瘤药是一类重要的医药大品种药,是最有希望的抗癌药物。其销售份额占世界医药市场的15%,海洋抗肿瘤活性物质一直是海洋药物研究的重点。海洋生物提取物中至少10%具有抗肿瘤活性,海洋植物中提取的化合物3.5%有抗癌活性或细胞毒活性。包括核苷酸类、酰胺类、聚醚类、大环内酯类等化合物,其中阿糖胞苷等已形成药物。我国正在开发的抗肿瘤药物有6一硫酸软骨素、海洋宝胶囊、脱溴海兔毒素、海鞘素A(B,c)、刺参多糖钾注射液等药物。
2.2. 心脑血管药物
已研究出多种可供预防和治疗心血管疾病的药物,如萜类、多糖类、多不饱和脂肪酸、肽类和核苷类等物质,均具有抑制血栓形成和扩张血管作用。有50多种海洋生物毒素不仅具有强心作用,而且还有很强的降压作用,现对河豚毒素的抗心律失常作用研究较多。此外,螺旋藻类对高血脂和动脉粥样硬化有较好的预防和辅助治疗作用。
2.3. 抗病毒活性物质
抗病毒海洋生物活性物质主要存在于海棉、珊瑚、海鞘、海藻等生物中,已分离得到萜类、核苷类、生物碱类、多糖类、杂环类等具有抗病毒活性的化合物,国内市场上已有珍宁注射液、珍珠贝壳层酸性提取物等产品上市。
2.4. 抗菌抗炎活性物质
与海洋生物共存的微生物是一座丰富的抗菌宝库,目前从海洋生物中提取的抗菌、抗炎类化合物有脂肪酸类、糖脂类、丙烯酸类、苯酚类、溴苯酚类、吲哚类、酮类、多糖类、多肽类、N-糖苷类、β-胡萝卜素类等具有抗菌活性的化合物,国内已开发了系列头孢菌素等海洋抗菌药物。
在海参中提取的海参皂苷抗真菌有效率达88.5%,这是人类历史上第一个从动物中找到的抗真菌皂苷;海星中提取的海星皂苷有抑制霉菌的作用;刺参中分离的皂苷毒素HolotoxinA,B,应经用于治疗脚癣和白癣菌感染。;从杨叶肖槿中提取到一种含绵酚的膏状物,具有很强的消炎作用 。
2.5. 消化系统药物
从海洋生物中提取的海星皂苷和总皂苷对胃溃疡的愈合作用优于甲氰咪胍。壳聚糖衍生物对胃溃疡的疗效确切、治愈率高,已进入临床试验。国内药厂配合中药制成的海洋胃药在临床上取得较好效果。
2.6. 消炎镇痛药物
2.7. 泌尿系统药物
褐藻多糖硫酸酯具有抗凝血、降血脂、防血栓、抗肿瘤及改善微循环、抑制白细胞等作用,临床上用于治疗心脏、肾血管病,特别对改善肾功能、提高肾脏对肌酐的清除率作用尤为明显。首先用于治疗慢性肾衰及尿毒症,有明显疗效,且无毒副作用,现已按国家二类新药获准进入临床研究。
3.海洋生物制药的技术
海洋化学生态学是结合海洋天然产物化学和生态学方法,探讨海洋生物化学防御机制、追踪活性天然产物的生物源头及其生态学作用,揭示海洋生态系统的化学本质。研究海洋生态环境中活性化学物质在生物间的信息传递方式、化学防御机制、生物间的相互关系以及食物链关系等,从生态的宏观角度探讨生物活性物质的作用机制。
3.1.海洋药物基因工程
海洋药物基因工程,是指利用分离自海洋生物的有药用价值的基因或以规模化养殖的海洋生物作为表达受体进行遗传操作,从而大量获得高值廉价的药物。根据其供体基因和表达受体的不同,可以分为3个方面:
(1)将海洋药物基因转入陆地生物中表达。将药物目的基因重组入适当的载体后,借鉴微生物基因工程、植物基因工程和动物基因工程的方法,可在陆地微生物、植物或动物中表达。
(2)将来自陆地的药物基因转入海洋生物中表达。某些海藻的养殖,如海带,已经形成大规模的产业,在产量上相对于某些高产的陆地作物也具有很大的优势。可以将海洋生物作为来自陆地的药物基因的理想表达受体,生产人们所需要的药物。
(3)将海洋药物基因转入海水养殖生物中表达。将稀有昂贵的药物基因转入产业化的海水养殖生物中表达,不仅可以获得药物,还可以促进多种优良性状的优化组合,培育海水养殖新品种,带动现代海水养殖业向纵深发展。
目前,利用基因工程技术,将克隆的海洋药物取得了一定的进展。存在于某些藻类藻胆体中的藻胆蛋白具有显著的抗癌、抗辐射以及促进造血功能等多方面的生物活性,并能提高患癌生物的存活率。秦松等在克隆到别藻蓝蛋白(APC)基因后,将该基因转化到大肠杆菌后获得高效表达基因重组别藻蓝蛋白— — 镭普克(rAPC),该药物具有明显的抑制小鼠S,舯肉瘤的活性,相关的药理药效研究正在进行之中。中国药科大学生物技术中心在从鲨鱼肝脏中分离纯化肝刺激物质(sHSS),测定N.端氨基酸残基序列,根据序列分析结果合成简并引物并获得sHSS的cDNA序列。在此基础上,构建了该基因的原核表达载体质粒,转化大肠杆菌BL21后,利用半乳糖诱导,获得了重组产物。中山大学生命科学院海洋生物功能基因组开放实验室从南海侧花海葵(Anthopleura sp.)触手毒腺cDNA文库中筛选、经基因工程技术改造后获得新型重组海葵肽类毒素hk2a,通过建立新西兰兔CCHF模型,给药后可即刻增加左室射血分数(LVEF),具有起效快、作用强,持续时间长,对心率无明显影响等特点,是一种新型的潜在正性肌力药物[4];中国科学院上海生化细胞研究所克隆了芋螺毒素(Conotoxin)的cDNA,是神经科学研究的有力工具药和新药开发的新来源。
目前,在海洋药物的开发研究领域走在前列的是美国、日本等科技发达国家,在我国,对海洋药物的研究尚是一个方兴未艾的领域。
3.2. 功能基因克隆
建立了牙鲆肝脏和脾脏mRN A的表达序列标志,从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子,从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因,从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因;将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用,构建了班节对虾遗传连锁图谱,建立了海洋红藻EST,从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基,初步表明硬骨头鱼类IGF-I原E一肽具有抗肿瘤作用;构建了海洋酵母De—baryomyces hansenii的质粒载体,从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂,从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质,从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子,发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记,克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501A cD-NA,通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域,分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因,建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记,构建了黄盖鲽EST
篇三:史前海洋里最厉害的动物是什么
海洋生物最繁盛的时代是奥陶纪 被称为鱼类时代 他们的遗迹一般都因为地壳运动 原来的海底变成了陆地 在陆地上发掘出他们的遗迹 远古海洋生物第一名:沧龙沧龙生活在白垩纪末期,与着名的霸王龙同属一个时代,当霸王龙称霸陆地的时候,沧龙也正在海洋中称霸。沧龙有很多种类,其中最大的长达18米,生性凶猛,群居。以鲨鱼,剑射鱼,古海龟,甚至是其他的沧龙为食。如果在白垩纪末期的海洋里,还有比遇到一只沧龙更危险的事,那就是遇到他们一家子。第二名:平滑侧齿龙平滑侧齿龙生活在侏罗纪(1.55亿年前——1.45亿年前)的海洋里,这是地球上曾经存在过的最大最危险的猛兽。最大可长到25米,海洋中任何其他种类的生物都可能成为它的食物。由于平滑侧齿龙游泳速度比不上沧龙,相对危险性降低。 平滑侧齿龙爱吃鲨鱼。第三名:巨齿鲨从名字上就知道这种生物拥有巨大的牙齿。巨齿鲨生活在距今400万年前温暖的海洋里,那时的人类祖先刚学会直立行走。巨齿鲨长达15米,以大型鲸类为食。在冰河世纪到来时,由于鲸类转移到两极水域。失去食物的巨齿鲨灭绝了。第四名:械齿鲸(龙王鲸)械齿鲸生活在距今3千6百万年前的撒哈拉沙漠,不过那时还是温暖的海洋。械齿鲸长达18米,以其他鲸类和大型鲨鱼为食,甚至虽涨潮潜入沼泽以始祖象为食。在圣婴现象加剧,南极大陆出现冰川后,失去食物的械齿鲸慢慢灭绝。第五名:邓氏鱼这种满头盔甲的变态鱼类生活在距今4亿5千万年前的泥盆纪,统治了海洋大约5千万年。邓氏鱼体长大约9米,体重4到5吨,有两三头大象重。邓氏鱼的头部盔甲大约有5厘米厚。邓氏鱼以其他种类的盔甲鱼为食。第六名:杯椎鱼龙杯椎鱼龙生活在2亿3千万年前的三叠纪,那时刚刚出现第一只恐龙——腔骨龙。长达8米。第七名:鹦鹉螺 鹦鹉螺生活在4亿五千万年前的奥陶纪,长达十米 另外 剑射鱼 最高泳速达到 60公里/小时这种巨大的鱼随时准备出击 时代:晚白垩纪 8千7百万-6千5百万年前 天敌:如Cretoxyrhina之类的鲨鱼 食性:肉食 典型体长:长6米 简介; 剑射鱼有暗蓝色的背部和银亮的腹部,作为它对上方和下方的伪装色。一头有利刃般的牙齿,一头有强劲的尾巴,这样的组合使它成为一种强大的追击型的猎人。剑射鱼巡航在大洋的水面下。它捕食其它的大型鱼类,包括整吞2米长的大鱼,并准备扑向在水面的海鸟,如一只漂浮的黄昏鸟。然而最重要的是,剑射鱼是一位伟大的游泳家,速度可以达到或超过当时海洋里的任何东西。它也许能够跃出水面,同时帮助自己驱除皮肤上的寄生虫。然而它并不是无敌的。一旦受伤,它那巨大的尺寸就意味着它很容易被发现,并成为鲨鱼的牺牲品。 胸脊鲨 一个怪异的鳍状物使这种早期鲨鱼显得与众不同 时代:3亿7000万-3亿4500万年前从晚泥盆纪到石炭纪 天敌:邓氏鱼 食性:肉食 典型体长:长0.7-2米 简介:胸脊鲨在大小上与现代鲨鱼类似,除了它不可思议的背鳍——呈烫衣板的形状,—只在雄性身上发现,故而可能是性炫耀的一部分。背鳍的顶端被粗糙的、齿状的鳞所覆盖,与胸脊鲨口鼻部的皮肤相呼应。这是否用来模仿一个巨大的嘴,使这种生物显得更可怕呢?胸脊鲨一般在近岸的浅水区游弋并觅食。它的食物包括小鱼、甲壳类和头足类动物(如菊石)。有证据表明胸脊鲨可能是迁徙的,回到某个特定地点进行交配、繁殖。它一定能游得很快,虽然不能快到足以躲避一条饥饿的邓氏鱼。 利兹鱼 时代:晚侏罗纪 1亿6千5百万-1亿5千5百万年前 天敌:滑齿龙、地栖鳄、弓鲛 食性:肉食 典型体长:长27米 简介:利兹鱼是一种巨大的鱼,能使海洋中所有其它动物都显得矮小,但它是一位温和的巨人,靠小虾、水母和小鱼这些浮游动物过活的。它可能缓慢地游过大洋的上层水体,吸入满满一口富含浮游生物的水,然后通过嘴后部巨大的网板把它们筛出来。它的
进食习惯类似于现代的蓝鲸,蓝鲸也只靠浮游生物过活。它们可能作长距离的旅行,寻找世界的某个地区,在那里有浮游生物因季节原因聚集成一大团浓稠的营养汤。利兹鱼所生活侏罗纪的海洋仍是一个危险的地方,尽管它身躯庞大,却没有专门防御措施抵御掠食者,比如滑齿龙和地栖鳄。一次攻击未必能杀死成年的利兹鱼,几个掠食者却能造成致命的伤害。 大洋龙 时代:白垩纪晚期距今8500万~6500万年前 典型体长:长3~4米 长颈龙 尾巴被咬时也可以自己断开它们则趁机逃跑 时代:三叠纪晚期距今2.35亿-2.1亿年前 典型体长:长 6米 幻龙 一种猎食兽水陆两用的杀手 时代:三叠纪距今2.4亿-2.1亿年前 典型体长:长3-4米 薄片龙 一种可以利用长脖子发起突然袭击的海生动物 时代:白垩纪晚期距今8500万-6500万年前 典型体长:长15米 巨型羽翅鲎 (海蝎子) 第一种从水中移居到陆地,并知道如何蜕壳 时代:奥陶纪 4亿6000万-4亿4500万年前 典型体长:长1-2米 古海龟 这种巨大的海龟能活到100岁 时代:晚白垩纪 7500万-6500万年前 典型体长:长4.6米 黄昏鸟 时代:白垩纪晚期 分布:美国堪萨斯州 发现地层:上白垩统海相沉积尼奥布拉拉白垩层 食性:鱼类