正文 第一章 有毒海洋生物及其毒素(一)(1 / 1)

一、概述

海洋是生命的發源地,是地球上最大的生物寶庫。海洋占地表總麵積的71%,占生物圈體積的95%,生息繁衍著地球上80%以上的生物。動物界28個動物門中就有26個生活於水環境中,其中8個門為完全水生生物。海洋幾乎包羅了所有各門類的代表生物,而且同種間變異甚大。海洋生物不但數量極為豐富,而且種類也異常繁多。據不完全統計,較低等的海洋生物物種約有15萬~20萬種。另據美國學者科恩和柯享統計,全世界魚類的總數為19700~21585種,平均為20600種。

在特殊的海洋環境中,海洋生物為了在生存競爭中求得個體和種群的生存和延續,經過長期的進化演變形成了複雜的生態學特征。海洋生物相當普遍地存在著具有各種特異功能的生物活性物質,它對海洋生物之間的生態聯係、信息傳遞、化學防禦和進攻機製等,往往具有極為重要的作用。海洋生物的多樣性及其生物活性物質的多樣性,是海洋生物的最重要特征之一,也是人們研究的主要課題之一。

海洋生物活性物質是一個大範疇,其主要研究內容包括:

(一)生物信息物質;

(二)藥用活性物質;

(三)海洋生物毒素;

(四)生物功能材料等。

海洋生物物種生態特性及其種間聯係遠比陸生生物複雜而廣泛。其相互作用和聯係多通過種間化學物質的作用而實現的。如信息素、種間激素及拒食劑等。目前引起學術界很大興趣的研究課題之一是驅避鯊魚的拒鯊劑,研究較多的有甾體皂苷等化合物。從海洋天然生物活性物質提取有關活性成分開與出有重大價值的新藥,已是當前廣為關注的重點研究方向,並已取得了初步成果,展示了廣闊的前景,可望在不久的將來獲得突破性進展。

海洋生物毒素是生物活性物質中研究進展最為迅速的領域,取得了令人矚目的成就。並已逐步發展成為一門獨立的學科——海洋生物毒素學,即研究海詳動、植物毒素(毒物)的化學、毒理和藥理作用的一門學科。現已發現的各種海洋生物毒素,包括許多毒性強烈的天然毒素,大多具有獨特的化學結構。海洋毒素的化學結構及其構效關係是尋找和發現新藥物的重要導向化合物和極有價值的線索。海洋毒素作用機理研究的重要進展闡明,它對基礎生命科學研究發展具有重大作用。危害人類生命健康和生產發展的麻痹性魚貝類中毒、西加中毒及赤潮中毒等三大公害中的許多毒素已初步查清,為預防及實施治療提供了依據。某些劇毒海洋生物毒素尚具有潛在的重要軍事意義。

如上所述,海洋具有極其豐富的生物資源,其中蘊藏著大量極有價值的生物活性物質和生物毒素。如某些藻類、海綿、腔腸動物等較低等的海洋生物,往往是許多重要海洋生物毒素的初級製造或生產者。據初步統計,全世界有毒海洋生物達數千種。我國是一個海洋大國,有毒海洋生物資源非常豐富,目前已查明有毒生物就達600種以上。

人類對海洋有毒生物及其毒素(毒物)的了解和利用,雖有悠久曆史,但真正將其納人係統科學研究,大約始於60年代,並隨著科學技術的迅猛發展,其研究範圍已不僅僅限於化學、毒理學和藥理學,而滲人到生源學,生態學,分子生物學、免疫學以及基因程等更為廣泛的領域。

二、有毒藻類

藻類是古老的水生浮遊生物。由於繁衍、生長得非常迅速,每年產生的有機物相當於陸生有機物的總和,成為海洋動物取之不盡,用之不竭的食糧。並通過光合作用,藻類吸收二氧化碳,不斷地“製”出氧氣補充到水中。因此,海洋中如果沒有藻類,就如同陸地上沒有糧食和空氣一樣,生命便不能存在。

藻類分為甲藻門、藍藻門、金藻門、綠藻門、褐藻門及紅藻門等10門,共約3萬種。其中有些種屬的藻類為有毒藻類,它們能製造或生產許多重要的海洋生物毒素和其他生物活性物質。藻類產生毒素受海洋環境、季節、溫度及其他多種因素的影響,一般生長旺盛期間毒素生成量增加。藻類通過海洋食物鏈(有毒藻類——魚貝類毒化——人畜攝食)引起食物中毒。此外,甲藻和藍藻的某些種屬,在特定環境條件下,可形成“赤潮”或“水華”,將毒素或有毒物質直接釋放於水環境中,造成魚貝類等中毒或死亡。國內外“赤潮”中毒事故屢有發生,成為“社會公害”,引起有關方麵極大關注。