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(dòng)物、礦物資源。海洋生物含有與陸地生物不同的、化學(xué)結(jié)構(gòu)特異的活性物質(zhì)。為了找到未來(lái)可用的藥物,越來(lái)越多的科學(xué)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(dòng)物。雖然它們有著美麗的外衣——貝殼上長(zhǎng)滿了花紋,卻是一種含劇毒的海洋動(dòng)物,其毒腺里生成的毒液足以讓人喪命。
芋螺屬于食肉動(dòng)物,但它行動(dòng)緩慢,無(wú)法像獅子獵殺羚羊那樣奔襲,所以進(jìn)化出了以靜制動(dòng)的本領(lǐng)——當(dāng)獵物(例如小魚等)靠近時(shí),會(huì)用“毒叉子”向獵物注射強(qiáng)效神經(jīng)毒素混合物,麻痹獵物的神經(jīng)系統(tǒng)。
然而,科學(xué)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(huì)成癮、效果不會(huì)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(zhǎng)長(zhǎng)的、魚叉形的結(jié)構(gòu)——舌齒(繪圖/ 駱玫)
不過(guò),齊考諾肽只能通過(guò)鞘內(nèi)注射給藥,即通過(guò)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(jìn)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(dòng)時(shí),不要觸碰芋螺、???、水母等有毒動(dòng)物。
海綿是一種簡(jiǎn)單而古老的動(dòng)物??茖W(xué)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(cuò)綜復(fù)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(diǎn),每個(gè)小黃點(diǎn)都是一個(gè)珊瑚狀動(dòng)物。它們把海綿當(dāng)成腳手架,從水流中獲取食物。但是,這會(huì)對(duì)海綿產(chǎn)生負(fù)面影響,因此海綿會(huì)依靠“化學(xué)武器”與其身上的珊瑚狀動(dòng)物“戰(zhàn)斗”。
“開戰(zhàn)”之初,海綿及其微生物組會(huì)產(chǎn)生有毒化合物,試圖殺死珊瑚狀動(dòng)物。當(dāng)然,珊瑚狀動(dòng)物也不甘示弱,會(huì)產(chǎn)生有毒化合物來(lái)殺死海綿。
科學(xué)家從它們的競(jìng)爭(zhēng)中得到靈感,最終目標(biāo)是從海綿和珊瑚狀動(dòng)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(dú)特環(huán)境,孕育出多樣的海洋動(dòng)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(hù)海洋環(huán)境的健康,就是保護(hù)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(xué)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(guó)科學(xué)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(yīng)、對(duì)抗其他激素的作用。
中國(guó)科學(xué)家將基因工程技術(shù)應(yīng)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(diǎn)是珊瑚狀動(dòng)物
(責(zé)任編輯 / 高琳? 美術(shù)編輯 / 周游)