王治鈞 李晶晶
海洋藥物資源指的是海洋中可供藥用的植物、動物、礦物資源。海洋生物含有與陸地生物不同的、化學結構特異的活性物質(zhì)。為了找到未來可用的藥物,越來越多的科學家正在向大自然尋求“解藥”。
雞心螺(Cone Snail),又稱芋螺,是熱帶海域常見的一種錐形軟體動物。雖然它們有著美麗的外衣——貝殼上長滿了花紋,卻是一種含劇毒的海洋動物,其毒腺里生成的毒液足以讓人喪命。
芋螺屬于食肉動物,但它行動緩慢,無法像獅子獵殺羚羊那樣奔襲,所以進化出了以靜制動的本領——當獵物(例如小魚等)靠近時,會用“毒叉子”向獵物注射強效神經(jīng)毒素混合物,麻痹獵物的神經(jīng)系統(tǒng)。
然而,科學家卻從這種毒液中提取出了高效止痛藥——齊考諾肽(Ziconotide)。它的止痛效力是阿片類止痛藥的1000倍,且不會成癮、效果不會隨用量增多而減弱,幾乎能夠緩解所有疼痛。
“毒叉子”是芋螺一根長長的、魚叉形的結構——舌齒(繪圖/ 駱玫)
不過,齊考諾肽只能通過鞘內(nèi)注射給藥,即通過腰椎穿刺的方法將藥物直接注入蛛網(wǎng)膜(一層透明的薄膜,跨越脊髓和腦的溝裂)下腔,進而使藥物彌散在腦脊液中。
在此也提醒青少年讀者,在海邊活動時,不要觸碰芋螺、???、水母等有毒動物。
海綿是一種簡單而古老的動物??茖W家曾在海下1.5千米深處發(fā)現(xiàn)一塊2米寬的喇叭狀的海綿。這種海綿有錯綜復雜的玻璃纖維骨架,骨架可延伸至水流中。
從下圖中可以看出,海綿身上有很多小黃點,每個小黃點都是一個珊瑚狀動物。它們把海綿當成腳手架,從水流中獲取食物。但是,這會對海綿產(chǎn)生負面影響,因此海綿會依靠“化學武器”與其身上的珊瑚狀動物“戰(zhàn)斗”。
“開戰(zhàn)”之初,海綿及其微生物組會產(chǎn)生有毒化合物,試圖殺死珊瑚狀動物。當然,珊瑚狀動物也不甘示弱,會產(chǎn)生有毒化合物來殺死海綿。
科學家從它們的競爭中得到靈感,最終目標是從海綿和珊瑚狀動物的化合物中,開發(fā)新的抗癌療法和抗生素。
海洋高壓、高鹽度、低溫的獨特環(huán)境,孕育出多樣的海洋動植物資源。它們可以作為人類新藥物研發(fā)的自然資源,人類苦苦尋找的“藥品”可能就隱藏在海洋中。因此,保護海洋環(huán)境的健康,就是保護人類自身的健康!
人類從陸生植物中尋找藥物的歷史可以追溯到4000年前,但從海洋生物中研發(fā)藥物的歷史則晚得多。
1922年,日本學者從生活在淺海泥沙中的異足索沙蠶(棲息于潮間帶)體內(nèi),分離得到了具有殺蟲作用的沙蠶毒素,從而開發(fā)了一系列模擬沙蠶毒素的殺蟲劑,并用于水稻、蔬菜等作物的害蟲防治。
1969年,美國科學家從加勒比海柳珊瑚中分離得到了前列腺素,它有降低血壓、調(diào)節(jié)炎癥反應、對抗其他激素的作用。
中國科學家將基因工程技術應用于藻類研究,開發(fā)出了具有抑制腫瘤生物活性的藻蘭蛋白。
海綿身上的小黃點是珊瑚狀動物
(責任編輯 / 高琳? 美術編輯 / 周游)