海洋生物高值利用-吴园涛

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1、吴园涛：海洋生物高值利用结硕果海洋生物资源是人类重要的食物来源，也是取Z不尽的资源宝库。借助于现代生物技术开展海洋生物高值利用研究，开发生物制品，成为海洋生物资源可持续利用的重要方向和突破口。研究开发受追捧海洋生物资源高值利用是以海洋中的鱼、虫卜、贝、藻、微生物等为代表的经济海洋生物资源为研究对象，通过活性物质与功能物质制备、活性结构改性、安全与质控技术、产业化开发技术等现代生物技术手段，研发获得海洋食品、海洋药物、海洋生物材料、海洋生物质能等高附加值产品。作为海洋领域一个重要的新兴交叉方向，海洋生物资源高值利用具有三个重要属性：第一，可

2、再生的经济属性。海洋生物资源物种丰富、种类繁多，通过生物技术手段将其处理，能够为人类提供功能性产品、医药品等的经济生物资源。第二，绿色屈性。海水产品加工方法多种多样，高值利用则采用生物酶解、分子筛分离、活性结构改性、稳定化复配等现代绿色生物技术手段，提高资源利用效率和保护海洋环境健康可持续发展。第三，高附加值属性。大宗低值水产品传统利用方式主要是粗加工，具备进行精深加工的前景，海洋生物资源高值利用的目的就是提高产品的附加值，获得能够被人类直接使用的海洋食品、海洋生物医药品、海洋生物材料、海洋生物质能等有效资源。应用领域广泛如今，海洋生物资

3、源高值利用研究已经成为全球海洋生物领域和食品科学、医药科学等领域的重要热点。从上世纪90年代开始，许多沿海国家都把开发利用海洋作为基本国策。美、日、英、法、俄等国家分别推出包括开发生命活性物质和海洋药物在内的“海洋生物技术计划”“海洋蓝宝石计划”“海洋生物开发计划”等，投入巨资发展海洋药物及海洋生物技术。全世界范围内已从海洋动植物及微生物中分离得到1.5万多种新型化合物，研发获得了抗肿瘤、抗艾滋病等不同类型的新型海洋药物以及海洋功能保健食品等。近年來，随着我国海洋生物产业的发展，海洋生物资源高值利用的理念也被广泛应用。国家相继在海洋生物资

4、源高值利用方面进行项目部署，重点关注我国海水养殖产业的品种优化、病害防治、增产增收等产业问题，并取得了一批重要的科技创新成果。目前，国内主要产品为能够解决制约人类社会发展的食品问题、资源问题、环境问题为主的科技产品，主要开发海洋药物、海洋生物功能食品、新型医用生物材料等。2010年，全国海洋生产总值逾3.8万亿元，占国内生产总值的9.7%,以海洋渔业、海洋化工业、海洋生物医药业等为代表的海洋生物资源利用产业生产总值增速超过25%。国内成果显著目前，我国海洋经济发展正在推进。在海洋生物活性物质作用机理和重要生物制品开发方面，我国针对海洋药物

5、开发中的生物活性物质作用机理、毒副作用降低和药效增强以及产品高值化开发屮的产品设计、构效优化和规模生产技术等关键科学问题，重点开展了自主创新药物的药源技术、新型农用产品的制备工艺、新颖海洋生物产品设计等方面的研究工作。目前，中国科学院已完成了微波技术制备甲壳低聚糖、壳寡糖的工艺优化，获得了废弃虾蟹壳作为新型生物农药源的资源再利用工艺技术，合成抑菌效果增强的5种壳聚糖新衍生物，并获得了3种微生物制剂；研究建立了具有海洋生物特点的卤素过氧化物酶生物催化体系，为工业应用提供科学依据；获得了海洋贝类活性物质开发新型鲜味增强剂的关键技术，并实现产业

6、化和制订产品企业标准；攻克了海藻多糖胃溶植物空心胶囊的研制及产业化关键技术，获得新型植物胶囊材料并实现产业化。在海洋微生物活性物质及其组合物合成技术研发方面，我国针对热带海洋微生物的种属选择性培养基和培养条件、难培养分离菌株及稀有菌种菌株的稳定培养和传代技术，微生物发酵液中的微量、难分离成分的分离纯化和结构新颖、复杂的化合物的结构确定，多靶点生物活性成分筛选技术，热带海洋微生物显效化合物的显性功能基因的重组技术和功能代谢酶的表达技术等关键科学问题，重点开展了南海热带海洋微生物的主物学、遗传学、酶学和次生代谢产物的特征研究，探讨微生物活性化

7、合物的代谢机制，开发热带海洋微生物的组合生物合成技术。目前，中国科学院已经采集并保藏了南海、卬度洋热带海洋特色菌株3798个，鉴定菌种1206个；分离鉴定化合物384个，其川新化合物86个，筛选出90多个具有抗肿瘤、抑菌、卤虫致死、抗病毒等特殊生理功能的活性代谢产物；对南海特色微生物的功能基因进行研究，构建了5个基因文库；对台勾霉素和中尼霉素进行了组合生物合成研究,合成15个新结构屮间产物。另外，我国通过借鉴国内外农业产业链的发展和运作经验，以国内主要海水养殖动物为核心，着眼于苗种供应、养殖生产、流通加工等产前、产中和产后关键环节以及保障

8、产业链运行的支持技术体系存在的种苗健康管理与良种培育、工程化养殖、病害防控、产品高值化以及食用安全控制方面的科学技术问题，整合优化产前、产屮、产后各环节,有效延伸产业链，强化产业链后续环节，全