生物活性物質(zhì)專題總論

1、1生物活性物質(zhì)專題生物活性物質(zhì)專題 主講主講老師老師 孫玉林孫玉林 博士博士 嶺南師范學(xué)院嶺南師范學(xué)院 生科院生科院二二O一五年二月一五年二月2課程簡介課程簡介這門課共分三大部分：這門課共分三大部分：第一部分第一部分 生物資源活性物質(zhì)開發(fā)中的新技術(shù)與新方法生物資源活性物質(zhì)開發(fā)中的新技術(shù)與新方法第二部分第二部分 不同來源生物活性物質(zhì)的開發(fā)與利用不同來源生物活性物質(zhì)的開發(fā)與利用第三部分第三部分 學(xué)生對生物活性物質(zhì)的討論（主要以蔬菜、學(xué)生對生物活性物質(zhì)的討論（主要以蔬菜、 水果和花卉中活性物質(zhì)為主）水果和花卉中活性物質(zhì)為主）其中分其中分7個專題（章節(jié)）個專題（章節(jié)）16個課時個課時 學(xué)分學(xué)分 1分分

2、 考試方式：考察考試方式：考察簡簡 介介3主要參考書目：主要參考書目：1、生物資源開發(fā)利用生物資源開發(fā)利用易美華主編易美華主編,中國輕中國輕工業(yè)出版社，工業(yè)出版社，2003. 2、生物資源開發(fā)與加工技術(shù)生物資源開發(fā)與加工技術(shù)易美華主編易美華主編,化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 2009.63、農(nóng)產(chǎn)品加工農(nóng)產(chǎn)品加工董海洲主編董海洲主編 中國農(nóng)業(yè)科中國農(nóng)業(yè)科技出版社技出版社 1997.94、生物資源概論王磐基，王才安主編主生物資源概論王磐基，王才安主編主編，編，19925、海洋生物活性物質(zhì)海洋生物活性物質(zhì) 李八方主編，中國李八方主編，中國海洋大學(xué)出版社海洋大學(xué)出版社 2007.7緒緒 論論4緒緒 論

3、論 一、生物資源狀況一、生物資源狀況 二、我國生物資源現(xiàn)狀二、我國生物資源現(xiàn)狀 三、生物資源中活性成分三、生物資源中活性成分緒緒 論論5一、生物資源狀況一、生物資源狀況 生物資源種類繁多生物資源種類繁多，主要分為三大類，主要分為三大類:植物、動物、微生植物、動物、微生物。例如：病毒、細(xì)菌、真菌、藻類、多孔動物、腔腸動物。例如：病毒、細(xì)菌、真菌、藻類、多孔動物、腔腸動物、線蟲、甲殼蟲、昆蟲、其他節(jié)肢動物、軟體動物、棘物、線蟲、甲殼蟲、昆蟲、其他節(jié)肢動物、軟體動物、棘皮動物等。資源相當(dāng)豐富。皮動物等。資源相當(dāng)豐富。已知和未知的生物資源大體情已知和未知的生物資源大體情況見表況見表1。緒緒 論論6表表

4、1地球上不同類群的生物資源地球上不同類群的生物資源緒緒 論論類群已知種估計種已知種占的比例/%病毒50001300004細(xì)菌4760400012真菌6900015000005藻類400006000067Pryophytes170002500068裸子植物750被子植物25000027000093原生動物3080010000031多孔動物5000腔腸動物9000線蟲150003甲殼蟲38000昆蟲80000080其他節(jié)肢動物132460軟體動物50000棘皮動物6100兩棲動物4184爬行動物6380魚類210002300090鳥類919810000100哺乳動物41704300100合計72

5、我國生物資源現(xiàn)狀我國生物資源現(xiàn)狀 2.1 我國生物資源特征我國生物資源特征 我國我國疆域遼闊疆域遼闊, 生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣, 蘊藏著極為蘊藏著極為豐富豐富的物種資源的物種資源, 物種物種多樣性多樣性居世界居世界第第8 位位。我國大約有。我國大約有總數(shù)近總數(shù)近100 萬種生物萬種生物, 但到現(xiàn)在為止但到現(xiàn)在為止, 已為人們發(fā)現(xiàn)、已為人們發(fā)現(xiàn)、分類、定名的分類、定名的只有只有12. 5萬種萬種。占生物總數(shù)近。占生物總數(shù)近90% 中中的的87. 5 萬種萬種生物生物人們了解極少人們了解極少, 至今尚未命名。統(tǒng)計至今尚未命名。統(tǒng)計資料還顯示資料還顯示: 全世界全世界1/8 的植物生長在中

6、國的植物生長在中國,一半以上一半以上的植物為中國特有。的植物為中國特有。緒緒 論論82 我國生物資源現(xiàn)狀我國生物資源現(xiàn)狀 2.1 我國生物資源特征我國生物資源特征 我國糧食、油料、水果、肉類、水產(chǎn)品等產(chǎn)量均居世我國糧食、油料、水果、肉類、水產(chǎn)品等產(chǎn)量均居世界第一、但轉(zhuǎn)化率較低：糧食加工約界第一、但轉(zhuǎn)化率較低：糧食加工約45%，水果，水果5%，蔬，蔬菜菜1%，肉類，肉類3%4%，水產(chǎn)品，水產(chǎn)品30%?？偟膩碚f，我國農(nóng)?？偟膩碚f，我國農(nóng)產(chǎn)品加工率為產(chǎn)品加工率為30%，而發(fā)達(dá)國家為，而發(fā)達(dá)國家為80%以上。以上。 科技的發(fā)展為生物資源的開發(fā)利用拓寬了思路，展示科技的發(fā)展為生物資源的開發(fā)利用拓寬了思路

7、，展示了廣闊的前景。了廣闊的前景。 生物資源的開發(fā)主要是指什么呢？生物資源的開發(fā)主要是指什么呢？緒緒 論論92 我國生物資源現(xiàn)狀我國生物資源現(xiàn)狀一是：一是：利用現(xiàn)有的生物資源進(jìn)行深度的開發(fā)加工，提利用現(xiàn)有的生物資源進(jìn)行深度的開發(fā)加工，提 高附加值，增加經(jīng)濟(jì)效益；高附加值，增加經(jīng)濟(jì)效益；二是：二是：利用廢棄物進(jìn)行綜合利用，科學(xué)加工、減少污利用廢棄物進(jìn)行綜合利用，科學(xué)加工、減少污 染，變廢為寶。染，變廢為寶。緒緒 論論102 我國生物資源現(xiàn)狀我國生物資源現(xiàn)狀2.2 我國生物資源開發(fā)的現(xiàn)狀我國生物資源開發(fā)的現(xiàn)狀 現(xiàn)在生物資源的現(xiàn)在生物資源的利用主要是利用主要是對淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、對淀粉、蛋白質(zhì)、脂

8、肪、和糖類資源的利用，和糖類資源的利用，產(chǎn)品產(chǎn)品有幾十類幾千個品牌，如有幾十類幾千個品牌，如利利用用禽、畜血液及臟器、海洋生物禽、畜血液及臟器、海洋生物開發(fā)開發(fā)生物藥品，保健生物藥品，保健食品食品; 利用利用淀粉、糖類淀粉、糖類開發(fā)開發(fā)抗菌素、維生素、氨基酸、抗菌素、維生素、氨基酸、核苷酸、酶制劑、有機(jī)酸、功能性低聚糖、酵母等。核苷酸、酶制劑、有機(jī)酸、功能性低聚糖、酵母等。緒緒 論論113 生物資源中的活性成分生物資源中的活性成分 3.1植物資源植物資源 如如: 番荔枝科番荔枝科(Annonaceae)是熱帶和亞熱帶地區(qū)一大是熱帶和亞熱帶地區(qū)一大植物植物種群種群，該科含，該科含生物堿、萜類、黃

9、酮、番荔素、多氧環(huán)己生物堿、萜類、黃酮、番荔素、多氧環(huán)己烯和苯乙烯內(nèi)酯烯和苯乙烯內(nèi)酯等成分。其中后等成分。其中后3類化合物具有抗腫瘤類化合物具有抗腫瘤活性活性，并已引起各國學(xué)者廣泛興趣。成為當(dāng)今國內(nèi)外繼，并已引起各國學(xué)者廣泛興趣。成為當(dāng)今國內(nèi)外繼紅豆杉后又一研究熱點紅豆杉后又一研究熱點。緒緒 論論123 生物資源中的活性成分生物資源中的活性成分 3.1植物資源植物資源 海南海南粗榧粗榧內(nèi)酯對一些內(nèi)酯對一些肺癌肺癌均顯示有均顯示有抗腫瘤活性抗腫瘤活性。另外。另外從粗榧的葉中還分離得到從粗榧的葉中還分離得到10-脫乙酰漿果杉亭脫乙酰漿果杉亭(10 deacetylbaccatin )，它是，它是半

10、合成紫杉醇的中間體半合成紫杉醇的中間體，可擴(kuò)大可擴(kuò)大紫杉醇藥源紫杉醇藥源，減少，減少紅豆衫紅豆衫資源的消耗。從資源的消耗。從連香連香樹的葉子樹的葉子中分離得到具有中分離得到具有抗微生物活性的新化合物抗微生物活性的新化合物cercidin，能有效殺滅，能有效殺滅革蘭氏菌革蘭氏菌，是一種有開發(fā)價值，是一種有開發(fā)價值的的食品保鮮劑食品保鮮劑。緒緒 論論133 生物資源中的活性成分生物資源中的活性成分 3.1植物資源中的活性成分植物資源中的活性成分1. 黃酮類化合物黃酮類化合物 (flavonoids)2. 茶多酚類化合物茶多酚類化合物 (tea polyphenols)3. 類胡蘿卜素類化合物類胡蘿

11、卜素類化合物 (carotenoids)4. 單萜類化合物單萜類化合物 (monoterpenoids)5. 有機(jī)含硫類化合物有機(jī)含硫類化合物 (organosulfur compounds)6. 異硫氰酸鹽類異硫氰酸鹽類 (isothiocyanates)7. 植物雌激素類化合物植物雌激素類化合物 (phytooeslrogens)緒緒 論論143 生物資源中的活性成分生物資源中的活性成分 3.2 微微生生物物資資源源緒緒 論論微生物產(chǎn)生的各類藥理活性物質(zhì)微生物產(chǎn)生的各類藥理活性物質(zhì)藥理活性藥理活性細(xì)菌細(xì)菌放線菌放線菌霉菌霉菌其他其他合計合計免疫調(diào)節(jié)免疫調(diào)節(jié)8 8757532320 0115

12、115抗炎癥抗炎癥5 5464627270 07878抗膠原菌抗膠原菌2 26 60 00 08 8抗神經(jīng)疾病抗神經(jīng)疾病1 1262643430 07070降血壓降血壓1 1272713130 04141血管擴(kuò)張血管擴(kuò)張1 1393928280 06868抗血凝抗血凝9 9171720201 14747降膽固醇降膽固醇2 25 593935 5105105抗分解代謝抗分解代謝0 0424212121 15555胃激素胃激素0 04 45 50 09 9性激素性激素2 210104 40 01616作用于細(xì)胞動力學(xué)作用于細(xì)胞動力學(xué)4 4575733330 09494混合作用混合作用1 12323

13、30301 15555抗過氧化抗過氧化8 833334 40 04545合計合計44444104103443448 153 生物資源中的活性成分生物資源中的活性成分3.3 海洋生物資源的活性成分研究現(xiàn)狀海洋生物資源的活性成分研究現(xiàn)狀我國蘊藏著豐富的我國蘊藏著豐富的海洋生物資源海洋生物資源。在其生長和代謝過程中。在其生長和代謝過程中, 生產(chǎn)各種生產(chǎn)各種具有特殊生理功能的活性物質(zhì)具有特殊生理功能的活性物質(zhì), 并且并且, 某些特異的化學(xué)結(jié)構(gòu)類型是某些特異的化學(xué)結(jié)構(gòu)類型是陸陸地生物體內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)的地生物體內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)的, 這是開發(fā)研究海洋生化藥物與功能性這是開發(fā)研究海洋生化藥物與功能性保健品保健品珍貴的原

14、料寶庫珍貴的原料寶庫。迄今海洋生物中已發(fā)現(xiàn)三千余種新型活性物質(zhì)迄今海洋生物中已發(fā)現(xiàn)三千余種新型活性物質(zhì),其中包括其中包括生物堿類、生物堿類、萜類、大環(huán)聚酯類、肽類、聚醚類及多糖類萜類、大環(huán)聚酯類、肽類、聚醚類及多糖類等化合物。也已證實等化合物。也已證實, 不不少海洋生物活性物質(zhì)具有少海洋生物活性物質(zhì)具有抗腫瘤、抗病毒、抗真菌、抗艾滋病、抗心抗腫瘤、抗病毒、抗真菌、抗艾滋病、抗心腦血管疾病、抗老年癡呆癥以及抗疲勞、增強(qiáng)免疫、延緩衰老腦血管疾病、抗老年癡呆癥以及抗疲勞、增強(qiáng)免疫、延緩衰老等功效。等功效。由此引起世界各國對開發(fā)海洋生物的極大興趣由此引起世界各國對開發(fā)海洋生物的極大興趣, 它已成為現(xiàn)代

15、醫(yī)藥保它已成為現(xiàn)代醫(yī)藥保健品開發(fā)研究的熱點。美國、加拿大和日本均制定了開發(fā)利用海洋生健品開發(fā)研究的熱點。美國、加拿大和日本均制定了開發(fā)利用海洋生物研究計劃物研究計劃,尤其是海洋微生物引人關(guān)注。尤其是海洋微生物引人關(guān)注。緒緒 論論163 生物資源中的活性成分生物資源中的活性成分 3.3海洋生物資源的活性成分研究現(xiàn)狀海洋生物資源的活性成分研究現(xiàn)狀 當(dāng)前醫(yī)藥當(dāng)前醫(yī)藥保健品發(fā)展趨勢保健品發(fā)展趨勢, 將由將由陸地轉(zhuǎn)向海洋陸地轉(zhuǎn)向海洋, 從海洋從海洋生物資源中開發(fā)研究醫(yī)藥保健品潛力巨大。海洋生物生物資源中開發(fā)研究醫(yī)藥保健品潛力巨大。海洋生物抗腫瘤活性物質(zhì)研究最為活躍抗腫瘤活性物質(zhì)研究最為活躍。美國國家癌癥研究院。美國國家癌癥研究院從世界不同海域采集的各種海洋生物進(jìn)行了篩選從世界不同海域采集的各種海洋生物進(jìn)行了篩選, 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)紅藻、苔蘚蟲、海兔、海綿、海鞘紅藻、苔蘚蟲、海兔、海綿、海鞘中某些活性成份可中某些活性成份可望研制成望研制成新穎海洋藥物新穎海洋藥物, 其中有其中有6種海洋抗腫瘤藥物已種海洋抗腫瘤藥物已進(jìn)入臨床試驗。進(jìn)入臨床試驗。緒緒 論論為海洋動物的化學(xué)防御物質(zhì)，有強(qiáng)的毒魚活性。v大環(huán)內(nèi)酯環(huán)大環(huán)內(nèi)酯環(huán) 具有抗真