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海洋生物活性物质其研究进展

海洋生物活性物质及其研究进展 [摘要] 广阔的海洋蕴含着丰富的生物资源，特别是高活性的生物活性物质如高不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、维生素等，对人类健康和长寿有着重要的作用，它们在未来的医药、食品、保健、畜禽及水产养殖等各个方面必将占据显著地位[1、2]。鉴于此，本文就主要海洋生物活性物质的分类及特性、当前的研究现状及进展进行了综述，并展望了该领域的发展前景。 [关键词] 海洋生物活性物质 高不饱和脂肪酸 EPA DHA 类胡萝卜素 维生素 引言 地球71％的表面海水总体积占地球总水量97的海洋，生物资源丰富、种类繁多。据统计，大约有着4O多万种动、植物和上亿种微生物生存在其中。这些生物活性物质的主要药理作用包括抗细菌、抗病毒、抗肿瘤、防治心血管疾病、延缓衰老及免疫调节等作用。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。海洋生物，尤其海藻，含有大量的多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs），其中包括链长C16(有两到四个双键)，C18(有两到五个双键)，C20(有两到五个双键)，C22(有两到六个双键)。尽管存在n-6系列和在C16中的n-1系列，但是多不饱和脂肪酸一般主要为n-3系列。而在鱼类中主要多不饱和脂肪酸为20:4n-6(花生四烯酸 arachidonic acid;AA)与其代谢前体18:2n-6(亚油酸 linoleic acid;LA)和20:5n-3(二十碳五烯酸 eicosapentaenoic acid;EPA)与22:6n-3(二十二碳六烯酸 docosahexaenoic acid;DHA)以及它们的代谢前体18:3n-3(亚麻酸 linolenic acid;LNA)。在水产养殖的通常使用HUFA这一命名，其为高不饱和脂肪酸（highly unsaturated fatty acids，HUFAs）的简写。两者虽然没有明显定义来区分使用，但是一般把碳链长C20，带三个或更多双键的不饱和脂肪酸定义为PUFA[]。 DHAEPA则用于治疗动脉硬化和脑血栓还有增强免疫力的功能。此外，从鲨鱼、海兔、鲸、海马、海龙等体内也获得多种不饱和脂肪酸，实验表明，它们均具有一定的药理活性。 DHA和EPA是人体不能自行合成、只能从食物中摄取的必需高度不饱和脂肪酸(HUFAs) 。自Dyerberg等指出EPA有益于人类健康以来, EPA和DHA受到广泛的关注,成为研究热点。对EPA和DHA的功能进行的许多研究表明,适宜的EPA、DHA绝对量和比例在人、动物的正常繁殖、生长、发育中发挥着非常重要的生理作用：(1)降低血脂、胆固醇和血压，预防心血管疾病；(2)抑制血小板凝集，防止血栓形成与中风，预防老年痴呆症；(3)改善视网膜的反射能力，预防视力退化；(4)增强记忆力，提高学习效果；(5)抑制促癌物质一前列腺素的形成，故能防癌(特别是乳腺癌和直肠癌)；(6)预防炎症和哮喘；(7)降低血糖，抗糖尿病；(8)抗过敏[6~12]。 脂肪酸在所有生物中一个主要功能就是通过线粒体β-氧化形成ATP来提供新陈代谢能。在鱼类中，脂肪酸不单是为鱼类从卵到成体的生长提供主要代谢能，而且为其繁殖提供主要能量。EPA和别的低饱和脂肪酸一样，在鼠线粒体中能够进行β-氧化，而且还能诱导鼠线粒体的形成。但是DHA在鼠线粒体中是一个惰性的β-氧化底物，它的催化分解就需要过氧化酶体的β-氧化[]。这是因为在DHA中插入△4双键需要一个特殊的机制，同样△4双键的移去也是的。所以DHA必须先经NADPH依赖性的2,4 -二烯酰-CoA还原酶的还原以及3-顺-2-反-异构酶的异构化之后，才能够进行所有脂肪酸β-氧化的第一步2,3-(α,β)-脱氢，然后进行彻底氧化。鱼类的肝脏组织中有过氧化酶体，而且普遍认为鱼和鼠在氧化22:6n-3的机制上没什么差别。 此外，在脂肪酸的氧化上存在着选择性的差异。一般来说，鱼油中EPA的含量要高于DHA，比如

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