我國海洋生物資源在大健康領域的應用現(xiàn)狀分析

陳力,吳黃銘,湯熙翔

(自然資源部第三海洋研究所 廈門 361005)

0 引言

健康產(chǎn)業(yè)是全球規(guī)模最大和發(fā)展速度最快的新興產(chǎn)業(yè)之一,是發(fā)達國家推動經(jīng)濟增長和優(yōu)化經(jīng)濟結構的重要力量。近年來,海洋生物資源成為世界各國競相開拓的新的健康產(chǎn)業(yè)資源,尤其在海洋藥物與生物制品方面,美國和英國等國家持續(xù)加大投資力度。海洋健康產(chǎn)業(yè)已成為大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢。

1 大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況

大健康包括身體健康以及精神和心理等方面的健康[1]。大健康產(chǎn)業(yè)是以維護、改善和促進健康為目標,提供一切與健康相關的產(chǎn)品和服務的生產(chǎn)活動的集合[2]。發(fā)展大健康產(chǎn)業(yè)可提高人民群眾尤其是中老年和慢性病人群的身體素質(zhì)和生活品質(zhì)。

1.1 國外

從20世紀70年代開始,世界各國相繼制定推動大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的管理計劃或管理政策,為大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供政策引導和財政支持。例如:1973年美國頒布《健康維護法案》,1978年日本推出國民健康運動計劃,2002年歐盟制定《歐盟成員國公共健康行動規(guī)劃》;大健康產(chǎn)業(yè)逐漸成為美國經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),2016年美國大健康產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出占美國經(jīng)濟總產(chǎn)出的7.6%[3];英國的大健康產(chǎn)業(yè)以開發(fā)利用醫(yī)學資源為主要動力,其醫(yī)學技術、基因測序技術和“基因打靶”技術等領域均處于世界領先地位。

1.2 國內(nèi)

“十四五”規(guī)劃提出把保障人民健康放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略位置,堅持預防為主的方針,深入實施健康中國行動;面向人民生命健康,加快建設科技強國。我國大部分人群的生活壓力較大,健康需求逐漸多樣化。我國是世界第二大保健品消費市場[4],2018年保健品市場規(guī)模達402億美元,2019年休閑保健服務業(yè)產(chǎn)值達2 000億元[5]。

1.2.1 政策保障

2016年《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》提出至2030年我國健康服務業(yè)總規(guī)模達到16萬億元。近年來國家層面陸續(xù)頒布《國務院辦公廳關于促進“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》《關于支持社會力量提供多層次多樣化醫(yī)療服務的意見》《關于促進健康旅游發(fā)展的指導意見》《國務院辦公廳關于加快發(fā)展健身休閑產(chǎn)業(yè)的指導意見》《關于促進和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用發(fā)展的指導意見》和《國務院關于促進健康服務業(yè)發(fā)展的若干意見》等一系列政策,從健康生產(chǎn)和醫(yī)療衛(wèi)生等方面對我國健康事業(yè)進行規(guī)劃,涉及傳統(tǒng)健康(醫(yī)藥、醫(yī)療)、新興健康(康養(yǎng)、健身)和配套服務(金融、環(huán)保)等領域,為我國大健康產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展提供良好的政策保障。

1.2.2 資源基礎

我國豐富的中藥材資源和海洋生物資源為大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的資源基礎。2017年我國中藥材種植面積超過230萬hm2(不含林地和野生藥材)[6];我國是全球海洋生物資源最為豐富的國家之一[7],已知記錄的海洋生物超過2萬種。我國海洋藥物與生物制品產(chǎn)業(yè)增加值由2015年的302億元增長至2018年的413億元,年均增速達11%[8];2020年我國海洋生物醫(yī)藥業(yè)實現(xiàn)增加值451億元,同比增長8.0%[9]。

1.2.3 平臺優(yōu)勢

我國通過廣州國際大健康產(chǎn)業(yè)博覽會和海南國際健康產(chǎn)業(yè)博覽會等平臺加大對大健康產(chǎn)品和服務的宣傳,參展內(nèi)容主要包括海洋保健食品、海洋功能食品、新資源食品、海豹油、海參產(chǎn)品、各地大健康產(chǎn)業(yè)推介、創(chuàng)新藥品和醫(yī)療器械、中醫(yī)藥以及高端保健品。在各大相關展會上,沿海地區(qū)的海洋藥物與生物制品企業(yè)攜海洋低聚肽粉、蛋白肽和魚油等產(chǎn)品亮相并廣受好評。

以健康科技為核心的健康產(chǎn)業(yè)基地主要表現(xiàn)為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園、醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)園和健康產(chǎn)業(yè)園等形式。近年來沿海地區(qū)紛紛加大海洋健康產(chǎn)業(yè)基地的建設力度:廈門海滄生物醫(yī)藥港集聚金達威、艾德生物和鱟試劑等具備持續(xù)創(chuàng)新能力的海洋藥物與生物制品企業(yè),一批自主創(chuàng)新產(chǎn)品相繼獲批投產(chǎn),在促進福建大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮重要作用;煙臺的山東國際生物科技園擁有多家由科研院所和企業(yè)研發(fā)中心組成的“大生物大健康之家”,在海洋藥物和海洋生物材料等特色領域具備一定的產(chǎn)業(yè)基礎,致力于打造生物醫(yī)藥、海洋生物、生物農(nóng)業(yè)和健康醫(yī)療等健康產(chǎn)業(yè)科技研發(fā)的國際化園區(qū)[10-11];北海的中華鱟海洋生物產(chǎn)業(yè)基地致力于建設中國鱟養(yǎng)殖繁育基地、體外診斷試劑及儀器生產(chǎn)基地、海洋生物大健康產(chǎn)業(yè)基地和海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)孵化基地;寧波象山著力構建海洋生命大健康產(chǎn)業(yè)體系,重點發(fā)展海洋生物育種和高效健康養(yǎng)殖以及水產(chǎn)品精深加工和海洋生物制品兩大產(chǎn)業(yè),培育發(fā)展醫(yī)療保健裝備和器械以及休閑養(yǎng)生兩大產(chǎn)業(yè)。

2 海洋生物資源在大健康領域的應用

我國高血壓患者、糖尿病患者和心腦血管疾病患者均超過1億人,肺病和腫瘤等慢性病患者也在不斷增加,亟須尋找新藥來治療疾病或緩解病情。國內(nèi)外紛紛將目光投向海洋生物資源,希望利用海洋生物的活性物質(zhì)大力發(fā)展生物醫(yī)藥和醫(yī)療器械,推動重大藥物產(chǎn)業(yè)化,開發(fā)預防疾病的功能性食品。

2.1 海洋生物資源在藥物方面的應用

海洋藥物的發(fā)展為大健康產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強大支撐。目前海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)品主要應用于抗腫瘤、抗病毒、抗菌和鎮(zhèn)痛等領域。上海綠谷制藥有限公司、國藥控股星鯊制藥(廈門)有限公司、杭州杭康藥業(yè)有限公司、煙臺魯銀藥業(yè)有限公司和浙江海力生制藥有限公司等在海洋生物技術領域均有一定的優(yōu)勢[12]。力品藥業(yè)(廈門)股份有限公司開發(fā)出溶解度高和定點靶向釋放的抗腫瘤新藥DAM腸溶膠囊,現(xiàn)已向美國FDA申請臨床試驗;廈門大學研發(fā)的抗結腸癌新藥K-80003已進入美國一期臨床試驗階段,同時對具有顯著抗三陰性乳腺癌作用的海洋來源化合物衍生物YXY211開展臨床前開發(fā)。

目前歐洲、美國、日本和中國等的藥品監(jiān)管機構已批準上市的海洋藥物有10余個,全球已有近70個海洋候選藥物經(jīng)藥品監(jiān)管機構批準進入不同階段的臨床研究,國內(nèi)外已上市的海洋生物藥物如表1所示。

海洋生物來源 藥物名稱 主要適應癥加勒比海綿(Cryptotethia crypta)阿糖胞苷Cytarabine/Ara-C急性白血病隱南瓜海綿(Tethya crypta)阿糖腺苷Vidarabine/Ara-A多種病毒性疾病海綿(Halichondria okadai)艾日布林Eribulin乳腺癌、脂肪肉瘤、膠質(zhì)母細胞瘤海兔(Dolabella auricularia)Brentuximab Vedotin肺細胞癌、非霍奇金淋巴瘤芋螺(Conus magus)齊考諾肽Zieonotide疼痛海鞘(Ecteinaseidia turbinata)曲貝替定Trabectedin脂肪肉瘤和平滑肌肉瘤等軟組織肉瘤,復發(fā)性卵巢癌等婦科惡性腫瘤地中海海鞘(Aplidium Albican) Aplidine實體瘤、T細胞淋巴瘤等血液疾病、多發(fā)性骨髓瘤海帶(Laminara japonica Aresch)藻酸雙酯納PSS高血脂及其引起的心腦血管疾病海帶(Laminara japonica Aresch)甘露醇煙酸酯高血脂、高血壓、冠心病、腦血栓、動脈硬化海帶(Laminara japonica Aresch)巖藻聚糖硫酸酯(海昆腎喜膠囊)代償期、失代償期和尿毒癥早期的慢性腎功能不全紅藻(刺麒麟菜)(Euehema spinosum)卡拉膠鼻噴霧劑Iota-Carragelose流行性感冒海帶(Laminara japonica Aresch)甘露寡糖二酸GV-971阿爾茨海默病魚油ω-3-脂肪酸乙酯 拉法佐Lovaza高甘油三酯血癥、預防心肌梗死魚油ω-3-脂肪酸和EPA 伐賽帕Vascepa 高甘油三酯血癥魚油ω-3-脂肪酸 Epanova omega-3-car boxylic acids高甘油三酯血癥鏈霉菌(Streptomyces mediterranoi)利福平Rifampicin結核菌感染海洋頂頭孢霉菌(Cephalosporium acremonium)頭孢菌素 細菌感染褐藻酸鈉甘糖酯Mannose Ester,ME降血脂、抗凝血、抗血栓

2.2 海洋生物資源在醫(yī)療保健方面的應用

大健康產(chǎn)業(yè)包括與人體健康緊密相關的產(chǎn)品(如醫(yī)療器械)和服務(如健康體檢)2個方面[13]。提取自海洋生物資源的海洋生物醫(yī)用材料可分為無機類材料、高分子多糖類材料和蛋白類材料等,主要包括海藻酸、海洋膠原蛋白和殼聚糖及其衍生物。此外,通過海洋生物原料可開發(fā)出普通醫(yī)用紗布、傷口敷料、止血材料、可降解支架和藥物緩釋控釋材料等醫(yī)用產(chǎn)品。

我國已有不少海洋藥物與生物制品企業(yè)實現(xiàn)海洋生物醫(yī)用材料的產(chǎn)業(yè)化,有效推動整個海洋生物產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。廈門致善生物科技股份有限公司開發(fā)的海洋工具酶基因檢測系統(tǒng)被廣泛應用于結核耐藥檢測、腫瘤基因篩查和遺傳病基因檢測等領域,該公司在新冠肺炎疫情期間還開發(fā)出新冠病毒現(xiàn)場檢測一體機和檢測試劑盒;山東威高骨科材料股份有限公司以改性海洋多糖為液相主體,以海洋貝類來源的鈣鹽為粉體主要成分,創(chuàng)立醫(yī)療器械可注射骨修復材料(人工骨)的自主品牌;福州新北生化工業(yè)有限公司開發(fā)第四代鱟試劑檢測盒,臨床上能在1～2 h內(nèi)檢測出細菌內(nèi)毒素感染或真菌感染。

2.3 海洋生物資源在功能性食品方面的應用

海洋功能性食品在大健康產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用,相關科研院所和企業(yè)研制一系列已投入市場的產(chǎn)品。廈門金達威集團股份有限公司是全球著名的營養(yǎng)強化劑生產(chǎn)企業(yè),其研發(fā)生產(chǎn)的輔酶Q10對心臟機能發(fā)揮重要作用,遠銷全球多個國家;山東達因海洋生物制藥股份有限公司生產(chǎn)的維生素AD滴劑膠囊等功能性食品為我國嬰幼兒的健康成長提供有力支持;青島啤酒集團有限公司生產(chǎn)的海藻蘇打水是國內(nèi)第一款海洋大健康飲品,具有易于人體吸收、零糖和零卡路里的特性。

2.4 海洋生物資源在化妝品方面的應用

海洋生物化妝品包括海洋肽類化妝品、海洋多糖類化妝品和色素類化妝品等。目前主打海洋類化妝品的國家主要包括法國、韓國、美國、以色列和中國,產(chǎn)品原料來源主要包括各類海藻提取物以及特殊地域的海水和礦物鹽。法國歐萊雅是全球化妝品行業(yè)的佼佼者,其海洋類化妝品包括海洋膠原星肌補水乳液和海洋膠原星肌藍藻面膜等,主要成分為褐藻多肽,具有補水保濕的功效;美國海藍之謎研發(fā)生產(chǎn)的修護精華露含有深海巨藻成分,具有修護細胞和調(diào)理肌膚等功效。

2.5 海洋生物資源在其他方面的應用

海洋生物資源在環(huán)保制品和農(nóng)用制品等領域的應用也較為廣泛。

從蝦殼和蟹殼等外骨骼中提取的殼聚糖可制備成透明度高的薄膜,適用于果蔬類和肉類等的涂膜保鮮;從麒麟菜中提取的卡拉膠是天然高分子聚合物,具有可降解性、可再生性、可食性和凝膠性等特性,在世界各國引起廣泛關注并成為重要的食品添加劑。國內(nèi)部分海洋生物領軍企業(yè)正致力于海洋生物農(nóng)用材料的精深化發(fā)展:雷力海洋生物公司自主研發(fā)的褐藻生物產(chǎn)品具有改良土壤、抗病免疫和提高養(yǎng)分吸收率等功效;貝寶海洋公司研發(fā)生產(chǎn)的微生態(tài)制劑和酶制劑等產(chǎn)品被廣泛應用于畜牧業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)等領域。

3 海洋生物資源在大健康領域應用的“短板”

3.1 自主創(chuàng)新能力不強

海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)普遍面臨研發(fā)資金投入不足、自主創(chuàng)新能力不強和“研發(fā)—中試—產(chǎn)業(yè)化”對接機制不健全等問題。其中,藥物研究主要停留在實驗室階段,核心技術尚未突破,海洋化合物高效發(fā)現(xiàn)、精準制備、靶點設計、高通量篩選、規(guī)模化制備和成藥性評價的技術體系尚不健全。

3.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展層次偏低

受制于藥物核心技術研發(fā)時間長、生產(chǎn)流程復雜和行政審批周期長等因素,高附加值的海洋藥物生產(chǎn)企業(yè)占比較少,海洋生物制品同質(zhì)化競爭激烈、精深加工程度不足且附加值低。例如:國內(nèi)的海藻酸鈉被廣泛應用于食品的增稠劑和乳化劑等領域,而國外精深加工的組織工程級海藻酸鈉已被應用于多種疾病的介入治療。

3.3 企業(yè)總體規(guī)模偏小

我國海洋藥物與生物制品的規(guī)模以上企業(yè)較少,產(chǎn)品結構較單一,產(chǎn)業(yè)鏈條較短,生產(chǎn)領域集中在從海洋生物中提取海藻酸鈉、氨基葡萄糖和魚膠原蛋白等藥物活性成分和藥用輔料。

4 推動海洋生物資源在大健康領域應用的建議

4.1 發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈

大健康產(chǎn)業(yè)包含醫(yī)療、康養(yǎng)、器械和服務等多領域,應從治療、預防和保健等多個角度挖掘海洋生物資源的價值,從海洋生物資源獲取和保藏、技術創(chuàng)新、成果轉化以及產(chǎn)業(yè)化等方面建立全生命周期的海洋藥物與生物制品全產(chǎn)業(yè)鏈。

4.2 建設高水平的產(chǎn)業(yè)服務平臺

通過建設高水平的公共研發(fā)平臺,推進海洋大健康技術成果產(chǎn)業(yè)化,培育具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品集群,推動海洋大健康產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。與國外領先的海洋藥物科研機構展開合作交流,構建國際性的跨學科合作機制。

4.3 拓寬應用領域

充分利用我國海洋生物資源豐富的優(yōu)勢,加快產(chǎn)業(yè)技術推廣,拓寬資源和產(chǎn)品應用領域。憑借海洋生物資源的天然特性和較高的安全性,推動相關產(chǎn)品在保健食品、化妝品和醫(yī)藥等領域更加廣泛地應用。