2022年海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 海洋生物技术与海洋生物制药的讨论进展生物工程 1011 1020220227 马静【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 现和进展推动了海洋生物药物的讨论,是今后生物技术药物的进展方向；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 制药 讨论进展 1 海洋药物概述 海洋生物是庞大的生物资源库,由于海洋环境的特殊性和科学技术手段的 限制,以往人们对海洋生物的讨论和开发受到严峻的限制；现代生物技术的迅 速进展为讨论和开发海洋生物搭建的平台,供应了锋利的武器；海洋生物技术 是

2、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、生化分别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 ；海洋药物讨论经受近半个世纪的探究和进展,已经获得了很多珍贵的体会 积存和丰富的讨论资料,特殊是近年来生物技术的迅猛进展,为海洋药物开发 供应了新的讨论方法、讨论思路和进展方向；现代的化学讨论方法与多种生物 技术越来越紧密地结合,已成为当今海洋药物讨论进展的主流,并且是今后数 十年海洋药物讨论的主要趋势；随着海洋开发步伐的加快和现代生物技术的广 泛应用,从海洋生物中发觉活性自然产物,并将其开发成新型药物得到了讨论 人员的普遍重视 2 ；2 海洋

3、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,是最有期望的抗癌药物；其销售份 额占世界医药市场的 15,海洋抗肿瘤活性物质始终是海洋药物讨论的重点；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 物；2.2. 心脑血管药物AB, c 、刺参多糖钾注射液等药名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - -

4、 - 已讨论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,而且仍有很强的降压作用,现 对河豚毒素的抗心律失常作用讨论较多；此外,螺旋藻类对高血脂和动脉粥样 硬化有较好的预防和帮助治疗作用；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,已分别得到萜类、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、珍宝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

5、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、 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；刺参中分别的皂苷毒素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

6、疗效准确、治愈率高,已进入临床试验；国内 药厂协作中药制成的海洋胃药在临床上取得较好成效；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,特殊对改善肾功能、提高 肾脏对肌酐的清除率作用尤为明显；第一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讨论；名师归纳总结 3前 沿 领 域 的 最 新 研 究 进 展3.1. 发 育 与 生 殖 调 控第 2 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 应用 G

7、IH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素调控甲壳类动物成熟和繁衍的技术,讨论了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用,发觉 甲状腺激素受体 mRNA水平在大脑中最高,在肌肉中最低,而在肝、肾和鳃中表 达水平中等,说明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用,对海鞘的同源框（ Homeobox）基因进行了鉴定,分别到30 个同源框基因,建立了青鳉的同源框（ Homeobox）基因,建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉,建立了虹鳟原始生殖细胞培育物并分别出 抑制激素的分别与鉴定,应用受体介导法挑选Vasa 基因,进行斑节对虾生殖 GnRH类似物,用于鱼类繁衍,建立了海绵细胞

8、培育技术,用于进行药物挑选,建立了将海胆胚胎作为讨论基因 表达的模式系统,通过基因转移开展了海胆胚胎工程的讨论,讨论了人葡糖转 移酶和大鼠已糖激酶 cDNA在虹鳟胚胎中的表达,建立了通过细胞周期蛋白依靠 的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法,讨论了几丁质酶基因在斑节对 虾蜕皮过程中的表达,从海参分别出同源框基因,并进行了序列的测定；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剂的操纵子,从大西洋鲑分别到雌激素受体和甲状腺素受体基因,从挪威对虾中分别到性腺抑制激素基因；将DNA微阵列技术在海绵细胞培育上进行了应用,构建了班节对虾遗传连锁

9、图谱,建立了海洋红藻 EST,从海星卵母细胞中分别出成熟蛋白酶体的催化亚基,初步说明硬骨头鱼类 IGFI 原 E 一肽具有抗肿瘤作用；构建了海洋酵母 Debaryomyces hansenii 的质粒载体,从鲤鱼血清中分别纯化出蛋白酶抑制剂,从兰蟹血细胞中分别到一种抗菌肽样物质,从红鲍分别到一种肌动蛋白启动子,发觉依靠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 cDNA,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,分别和名师归纳总结 克隆了鳗细胞色素P450IAI 基因,建立了相宜于沟绍遗传作图的多态性EST标第 3 页,

10、共 8 页记,构建了黄盖鲽EST 数据库并鉴定出了一些新基因,建立了班节对虾一些组织特异的EST 标志,从经Hirame Rhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞 EST中分别出 596 个 cDNA克隆；用 PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的.一肌动蛋白基因,从金鲷cDNA文库中分别出多肽延长因子EF2CDNA克隆,在- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 湖鳟基因组中发觉了 TC1 样转座子元件；鉴定和克隆出的基因包括：南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原（allergen）基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟 Vasa 基因、青鳉 P53 基

11、因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子 5A 基因、条纹鲈 GtH（促性腺激素）受体 cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶 基 因 、 鲤 鱼 视 紫 红 质 基 因 调 节 系 列 以 及 牙 鲆 溶 菌 酶 基 因 等 ；3.3. 基因转移分别克隆了大马哈鱼IGF 基因及其启动子,并构建了大马哈鱼IGF（胰岛素样生长因子）基因表达载体；通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率,建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评判；对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导,发觉三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快,但优于未转基因的二倍体鱼,同时,转基因三倍体雌鱼是完全不育的,因而具

12、有推广价值；讨论了超声处理促进外源DNA与金鲷精子结合的技术方法,将 GFP作为细胞和生物中转基因表达的指示剂；说明转基因沟鲶比对比组生长快 33,且转基因鱼躲避敌害的才能较差,因而可以释放到自然界中,而不会对生态环境造成大的危害；应用GFP作为遗传标记讨论了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率；在抗病基因工程育种方面,构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移试验；在转基因讨论的种类上,目前已从经济养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观看鱼类；通过基因枪法将 外 源 基 因 转 到 虹 鳟 肌 肉 中 获 得 了 稳 定 表 达；3.4. 分 子 标 记 技 术 与 遗 传 多 样

13、 性讨论了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评判指标的可行性,应用 SSCP和定序的方法讨论了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性；讨论了南美白对虾消化酶基因的多态性；利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组 DNA的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度,应用 18S 和 5.8 S 核糖体 RNA基因之间的第一个内部间隔区ITC 1 序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性讨论；讨论了斑节对虾三个种群的线粒体 DNA多态性,用PCR技术鉴定了夏威夷Gobioid 苗的种类特异性；3.5. DNA疫苗及疾病防治构建了抗鱼类坏死病毒的 DNA 疫苗；开展了虹鳟IHNV DNA疫苗构建

14、及防名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 病的讨论,说明用编码IHNV糖蛋白基因的 DNA疫苗免疫虹鳟,诱导了非特异性免疫爱护反应,证明 DNA免疫途径在鱼类上的可行性,从虹鳟细胞系中鉴定出 经干扰素可诱导的蛋白激酶；建立了养殖对虾病毒病原检测的 ELISA 试剂盒,用 PCR等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原,将鱼类的非特异性免疫指 标用于海洋环境监控,讨论了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性,研究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防备反映；讨论了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性；建立了测定牡蛎病原的PCRELIS

15、A 方法；讨论了Latrunculin B毒素在红海绵体内的免疫定位；3.6. 生物活性物质从海藻中分别出新的抗氧化剂,建立了大量生产生物活性化合物的海藻细 胞和组织培育技术,建立了通过海绵细胞体外培育制备抗肿瘤化合物的方法；从不同生物（如对虾和细菌）中鉴定分别出抗微生物肽及其基因,从鱼类水解 产物中分别出可用作微生物生长底物的活性物质,海洋生物中存在的抗附着活 性物质,用血管生成抑制剂作为抗受孕剂,从蟹和虾体内提取免疫激活剂,从 海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的作用,从海洋植物Zostera marina分别出一种无毒的抗附着活性化合物,从海绵和

16、海鞘抽提物分别出抗肿瘤化合物,开发了珊瑚变态自然诱导 剂,从海胆中分别出一种抗氧化的新药,在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳 链高度不饱和脂肪酸（ C28）,说明海洋真菌是分别抗微生物肽等生物活性化合 物的抱负来源；发觉海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,从硬壳蛤分别出谷光甘肽一S 一转移酶,从鲤血清中分别出丝氨酸蛋白酶抑制剂,从海绵中分别出氨激脯氨酸二肽酶,从一种珊瑚分别出具 DNA酶样活性的 物质,建立了开放式海绵养殖系统,为生物活性物质的大量制备供应了充分的 海绵原料；从虾肌水解产物中分别到抗氧化肽物质；从一种海洋细菌中分别纯化出N一乙酸葡糖胺一端6一磷酸脱乙酸酶；3.7.

17、生物修复、极微生物及防附着讨论了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附才能,说明明 显大于野生藻类,讨论了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可 疗性及应用潜力；讨论了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 潜力；用 Bacillus 清除养鱼场污水中的氮,用分子技术挑选作为海水养殖饵料的微藻,开发了六价铬在生物修复上的应用潜力,分别出耐冷的癸烷降解细菌,讨论了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术；从噬盐细菌分别出渗透压调剂基因,并生产了重组Ectoine （渗

18、透压调剂因子）,从2650M 的深海分离到一种耐高温的细菌,这种细菌可用来分别耐高温顺热稳固的酶,在耐高温的 archaea 发觉了 D 型氨基酸和无氧氨酸消旋酶,测定了3 种海洋火球菌的基因组 DNA序列,借助于 CROSSBLAST分析进行了特定功能基因的挑选,从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000 多种噬冷细菌,并从这些细菌中分别到多种冷 适 应 的 酶 ； 建 立 了 一 种 测 定 藤 壶 附 着 诱 导 物 质 的 简 单 方 法 , 研 究 了 Chlorophyta 和共生细菌之间附着所必需的形状上相互作用,讨论了珊瑚抗附 着物质（ dterpene ）类似物的抗附着和麻醉作

19、用；分析了海岸环境中污着的起 始 过 程 , 并 对 沉 积 物 和 附 着 物 的 影 响 进 行 了 检 测 ；4 展 望 21 世纪的海洋生物技术,将向着水产养殖、自然产物猎取和新能源开发 3 个方 向进展 ,海洋生物技术的兴起,大大富强海洋药物的讨论与开发；今后海洋生 物制药的主要进展方向有：1 开发海洋生物基因工程药物；用细菌、酵母、蓝藻作为表达系统,挑选 海洋生物中药理活性强的多肽和蛋白质类物质为突破口,开展基因工程讨论,促进基因工程药品的进展；如不仅从受体生物中分别纯化单一成分的目的产 物,仍可以直接以海产品为口服性药物,进行海洋基因工程疫苗讨论；2 开发海洋生物细胞工程药物；挑

20、选海藻细胞为突破口,通过挑选和改 良,选取药用价值高的细胞株,利用相应的生物反应器,进行规模化生产；3 增强海洋自然产物的活性；以基因工程、细胞工程和酶工程为手段,培 育诞生长快、活性高、抗病性强的海洋药材新品种,并利用生物技术防治海洋 药材人工养殖中的病虫害；随着人类对海洋资源的依靠和开发,海洋生物技术的讨论及应用对生产生 活的影响日益增加；海洋生物技术是海洋药物产业化的主导技术和关键手段,随着生物技术向海洋生物讨论领域的渗透,必将加速海洋药物的产业化进程；海洋生物制药产业化,应当坚持“ 务实、高效” 的原就,一方面通过政府名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学

21、习资料 - - - - - - - - - 政策勉励和宏观治理,增加在海洋生物技术特殊是海洋生物医药产业方面的投 入；另一方面在高校、讨论所和企业间建立亲密联系,发挥各悠闲人力、智 力、财力上的优势,和谐合作,重点进展几个社会效益高、市场前景宽阔的工 程；最终形成在基础讨论方面不断取得进展,并将讨论成果快速转化为现实的 生产力,反过来支持和促进基础讨论这一良性循环的局面；现代生物技术应用于海洋药物的讨论,转变了以往单纯从海洋生物中提取 活性物质制药的模式,解决了海洋药物开发中规模化和合理化的冲突,使生物 技术制药进入一个新的时代,为海洋科学和制药产业的进展以及人类可连续地 开发海洋资源开创了新

22、的道路；【参考文献】1 姚文兵、吴梧桐生物技术制药概论（其次版）中国医药科技出版社.2022,7,22. 2 许实波 . 海洋生物制药 J, 中国海洋药物 .2002,11,1. 3 于振华 . 我国海洋药物的讨论现状及应用 J, 中国药业 .1999,03. 4 关美君,林文瀚,丁源海洋药物 - 二十一世纪中国药学讨论的热点J,中国海洋药物, 2001,20 （1）J, 高技术通讯2000,105 相建海跨过新世纪的海洋生物高技术前沿（7）6 李光友,刘发义海洋生物活性物质的讨论与开发J,海洋开发与管理, 2022,15 （2）7 罗素兰,张本,长孙东婷海洋药物讨论新进展及其开发战略J,海南

23、高校学报, 2003,21（4）京, 1998,75 8 Morc0s N CPhycocyamin laser activation cytotoxic effect and uptake in human atheresclerotie 1 ：710. plaque Lasers Surg Med 1988 8 名师归纳总结 9 Luiten E E M, Akkennan I , Koulman A, et a1 Realizing the 第 7 页,共 8 页promises of marine biotec hnology. Biomolecular Engineering,2003204 -6：429439. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页