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海洋生物医学与人类保健
发布时间:2020-12-23  文章来源:网络  网络编辑:admin(管理员)
全世界海洋蕴藏着各种各样的物质。这些物质很可能成为21世纪人类食物和重要的药物来源。过去,海洋生物医学研究已经获得了许多有关人体生理研究的知识。例如,19世纪80年代,梅契尼柯发现海胆的胚胎细胞有吞噬作用;本世纪初,兰德斯坦纳利用龙虾发现了抗原—抗体的定量沉淀反应;生理学家贝斯特采用鳐鱼从事胰脏生理研究;此外有人利用牡蛎鳃的纤毛上皮研究纤毛运动;利用乌贼的神经系统的功能;利用海豹和其他的海洋动物从事呼吸生理学研究,以及利用电鳗研究乙酰胆硷的酶促水解……,这些都是海洋生物医学研究的突出例子。

从60年代起,先进国家就开始积极开展海洋生物医学研究。美国的一个海洋研究小组,从珊瑚中分离出前列腺素物质,这种化合物经化学处理后,可成为一种活性物质,这一发现引起了广大科学家们的兴趣与药物公司的重视。

地球上将近3/4的面积覆盖着海水,在海水中生活着数以万计的动植物。生物医学从海洋生物研究中至少可以获得三个主要效益:第一,通过研究简单的海洋生命形式,了解基本生理过程,从而能更深入地了解人类的正常状态和病态;第二,发现各种海洋生物的毒物以及有效的化学物质,作为有用的生理药物学的研究工具,以便更深人地了解各种生命过程中的分子基础;第三,发现可作为药物的新化学物质,开辟新药源。

在这三种效益中,每种效益都具有巨大的潜力。在当代先进技术和方法的帮助下,海洋生物医学研究会产生更丰富的理论知识和有实用价值的物质。下面简单介绍一些海洋生物医学的成就。

1.海洋生物可作为生理学研究模型:近几十年来,海洋生物对生理学研究作出了许多有益的贡献。例如,有专家从事马蹄虾蟹的光感受器的视觉生理过程研究,而获得诺贝尔奖金。最近,马蹄蟹的血清可用于从癌症患者血液中分离癌细胞和白细胞。有人从对鱼类的基础研究中,加深了对人类肾脏的复杂功能的了解。

神经系统及其功能的知识,基本上是对乌贼巨大的神经轴突和电鳗神经装置的研究结果。海兔神经元的研究,提示了大量有关单个神经元行为和神经闭网各相互关系的知识。因此,有人推测,人类复杂的大脑功能也许只是在海洋无脊动物简单神经网络的基础上才能最后弄清楚。

2.海洋动物可作为研究某些疾病病因的模型:

为了模拟人类糖尿病,人们可用营养方法引起鲤鱼产生一种综合症。这种综合症的症状与人类的糖尿病十分类似,因此深入研究鲤鱼的血糖调节可能获得有关人类糖尿病的宝贵资料。

太平洋鲑鱼和鳟鱼都是认真研究衰老过程和应力对心血管系统影响的理想材料。据发现,鲑鱼从海洋洄游到淡水产卵时,肾上腺皮质出现了进行性不可逆的变化,血脂增高,产生致命的动脉硬化。然而,鳟鱼在洄游到淡水时也产生动脉硬化损伤。这种损伤在鳟鱼回游到海洋时又恢复到了正常。因此,深入比较研究鳟鱼在不同环境条件下的生理变化,可能提示出动脉硬化的过程及其可逆性。

鲩鳙是一种栖息在深海的硬骨鱼类,其繁殖方式十分奇特。雄性刺人雌性的体内,结果形成一种永久性结合物(与胎盘十分类似)。随后,雄鲩除了性腺之外,整个身体都萎缩,而性腺则逐渐长大,成为一个储存精子的“库”。据发现,有时在一条雌鱼体上可以有好几条雄鱼植入,而没有一条雄鱼被排斥掉。因此,有人认为人体器官移植的排斥问题很可能通过鲩鳙的详细生物化学和生理学研究中得到解决。

3.海洋生物的毒素作为分子探针:有些海洋生物的毒素可以作为我们了解活组织生物化学和生理过程的工具。例如存在于河豚和翻车鱼体内的河豚毒素,可作为了解神经的离子流和传导性的工具。甚至有人用小剂量的河豚毒索作为治疗晚期癌症和麻风病的镇痛剂。

从海葵提取的海葵毒素ATX—2,是一种有47个氨基酸的多肽,分子量为4.770。它能选择性地作用于细胞膜的“纳通道”,能增加心肌收缩的力量,延长电冲动在肌肉中传递的时间。它还是一种研究心肌和神经膜兴奋现象的有效工具。据报道,德国一家公司已在市场上出售这种药物。

人类为了生存,早在1000多年前,中国、日本和印度就开始采用海草、贝壳类的海洋生物的器官作为药物,所以向海洋索取药物的概念并不新鲜。当今引人重视的是:利用现代的仪器和技术开发海洋资源。




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