时间:2024-05-18
王治钧 李晶晶
海洋藥物资源指的是海洋中可供药用的植物、动物、矿物资源。海洋生物含有与陆地生物不同的、化学结构特异的活性物质。为了找到未来可用的药物,越来越多的科学家正在向大自然寻求“解药”。
鸡心螺(Cone Snail),又称芋螺,是热带海域常见的一种锥形软体动物。虽然它们有着美丽的外衣——贝壳上长满了花纹,却是一种含剧毒的海洋动物,其毒腺里生成的毒液足以让人丧命。
芋螺属于食肉动物,但它行动缓慢,无法像狮子猎杀羚羊那样奔袭,所以进化出了以静制动的本领——当猎物(例如小鱼等)靠近时,会用“毒叉子”向猎物注射强效神经毒素混合物,麻痹猎物的神经系统。
然而,科学家却从这种毒液中提取出了高效止痛药——齐考诺肽(Ziconotide)。它的止痛效力是阿片类止痛药的1000倍,且不会成瘾、效果不会随用量增多而减弱,几乎能够缓解所有疼痛。
“毒叉子”是芋螺一根长长的、鱼叉形的结构——舌齿(绘图/ 骆玫)
不过,齐考诺肽只能通过鞘内注射给药,即通过腰椎穿刺的方法将药物直接注入蛛网膜(一层透明的薄膜,跨越脊髓和脑的沟裂)下腔,进而使药物弥散在脑脊液中。
在此也提醒青少年读者,在海边活动时,不要触碰芋螺、海葵、水母等有毒动物。
海绵是一种简单而古老的动物。科学家曾在海下1.5千米深处发现一块2米宽的喇叭状的海绵。这种海绵有错综复杂的玻璃纤维骨架,骨架可延伸至水流中。
从下图中可以看出,海绵身上有很多小黄点,每个小黄点都是一个珊瑚状动物。它们把海绵当成脚手架,从水流中获取食物。但是,这会对海绵产生负面影响,因此海绵会依靠“化学武器”与其身上的珊瑚状动物“战斗”。
“开战”之初,海绵及其微生物组会产生有毒化合物,试图杀死珊瑚状动物。当然,珊瑚状动物也不甘示弱,会产生有毒化合物来杀死海绵。
科学家从它们的竞争中得到灵感,最终目标是从海绵和珊瑚状动物的化合物中,开发新的抗癌疗法和抗生素。
海洋高压、高盐度、低温的独特环境,孕育出多样的海洋动植物资源。它们可以作为人类新药物研发的自然资源,人类苦苦寻找的“药品”可能就隐藏在海洋中。因此,保护海洋环境的健康,就是保护人类自身的健康!
人类从陆生植物中寻找药物的历史可以追溯到4000年前,但从海洋生物中研发药物的历史则晚得多。
1922年,日本学者从生活在浅海泥沙中的异足索沙蚕(栖息于潮间带)体内,分离得到了具有杀虫作用的沙蚕毒素,从而开发了一系列模拟沙蚕毒素的杀虫剂,并用于水稻、蔬菜等作物的害虫防治。
1969年,美国科学家从加勒比海柳珊瑚中分离得到了前列腺素,它有降低血压、调节炎症反应、对抗其他激素的作用。
中国科学家将基因工程技术应用于藻类研究,开发出了具有抑制肿瘤生物活性的藻兰蛋白。
海绵身上的小黄点是珊瑚状动物
(责任编辑 / 高琳 美术编辑 / 周游)
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