天然产物有效成分概述
（一）植物源有效成分
来源于植物界的有效成分主要有黄酮类、生物碱类、多糖类、挥发油类、醌类、萜类、木脂素类、香豆素类、皂苷类、强心苷类、酚酸类及氨基酸与酶等。 现将主要成分简介如下：
1．黄酮类化合物( flavonoids)
广泛分布于植物界中，是一大类重要的天然化合物。化合物可以分为10多个类别，以黄酮醇类最为常见，约占总数的1/3，其次为黄酮类，占总数的1/4以上。如大豆异黄酮的提取、菊花总黄酮的提取、银杏叶黄酮的提取等等。
水飞蓟素——从菊科水飞蓟种子萃取物中提取出的总黄酮。医学认为水飞蓟素最主要的效用是保护肝脏功能，根据最新的研究，水飞蓟素可对肝脏
细胞形成一层保护膜，阻挡毒性物质，特别是酒精及环境污染物（农药、重金属）入侵损害肝脏；具有强力的抗氧化功能，能保护肝脏细胞免受自由及破坏，效力远胜于维生素E，被称为“天然的保肝药”。因此可作为有嗜酒习惯、饮酒量多的人的一种上佳的保健品。 2．生物碱( alkaloids)
大多存在于植物中，故又称为植物碱，是一类含氮的有机碱性化合物，有复杂的环状结构。按照生物碱的基本结构，可分为60类左右。主要类型：有机胺类、吡咯烷类、吡啶类、异喹啉类、吲哚类、咪唑类、喹唑酮类、嘌呤类、甾体类等。目前已发现生物碱约6000种，并且仍以每年约100种的速度递增。如从黄连中提取小檗碱用于抗菌消炎，从麻黄中用于平喘等。
3．多糖类(polysaccharide)
又称多聚糖，由单糖通过苷键连接而成，基本结构单元是葡聚糖，其相对分子质量一般为数万甚至达数百万。目前已发现的活性多糖有几百种，按其来源不同，可分为真菌多糖（香菇）、高等植物多糖（海带）、藻类地衣多糖、动物多糖（透明质酸）、细菌多糖5大类。
4．挥发油类(volatile oils)
又称精油，是从植物的花、茎、叶根或果实中，通过水蒸气蒸馏法、挤压法、冷浸法或溶剂提取法提炼萃取的挥发性芳香物质。常见的如薄荷精油、薰衣草精油、
玫瑰精油等。
精油有“西方的中药”之称，是可以通过皮肤渗透进入血液循环，能有效的调理身体，达到舒缓、净化作用。
5．醌类(quinonoids)
是植物中一类具有醌式结构的有物质，在植物界分布较广泛，高等植物中大约有50多个科100余属的植物中含有醌类。复方丹参滴丸（丹参醌化合物）6．萜类(terpenoid)
指具有(C5H8)n通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物，可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连接而成的一类天然化合物。萜类化合物在植物界分布很广泛，最为丰富多样的还是种子植物，尤其是被子植物。
如紫杉醇是首先从太平洋西岸原始森林中红豆杉树皮中分离纯化得到的一种二萜类化合物。紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌。
7．木脂素类(lignan)
又称木脂体，是一类植物小分子量次生代谢物，木脂素类化合物可分为两大类，即木脂素和新木脂素。
8. 香豆素类(coumarins)
是邻羟基桂皮酸的内酯，具有芳香气味，广泛分布于高等植物中，尤其以芸香科和伞形科为多，少数发现于动物和微生物中。在植物体内，它们往往以游离状态或与糖结合成苷的形式存在。
9．皂苷类(saponins)
是广泛存在于植物界的一类特殊的苷类，它的水溶液振摇后可生产持久的肥皂样的泡沫，因而得名。皂苷类化合物广泛存在于植物界。如人身皂苷、黄芪皂苷。10．强心苷类(cardiac glycosides)
是指自然界天然存在的一类对心脏有显著生理活性的甾体苷类，可用于充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾患。根据苷元部分C-17位上连接的不饱和内酯环的类型分为甲型和乙型两类。甲型，是目前临床应用的强心苷，及植物体中发现的绝大多数强心苷都是属于这一类型。
（二）微生物及其发酵液有效成分
微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物体，它个体微小，却与人类生活密切相关。
能够提供有效成分的主要是真核生物中的真菌与藻类，以及其它微生物的代谢（发酵）产物。
来源于微生物及发酵液的有效成分主要有多糖类、酶类、抗生素类、素类、氨基酸类、有机酸类、醇酮类、维生素类、核酸类等。现将主要成分简介如下：1. 多糖类
微生物多糖是一类次生代谢产物。其中有些同琼脂、果胶等一样，是一类水溶性胶体物质，具有高黏度、高水溶性、高稳定性以及安全性等性质，因而在工
业上具有多方面的特殊利用价值。
⏹真菌多糖
真菌多糖主要是从担子菌与子囊菌子实体、菌丝体和发酵液中分离出的代谢产物。到目前为此，国内外已从近300种真菌中筛选到200余种有生物活性的多糖物质，其中我国发现有重要价值的真菌多糖30多种。
真菌多糖生理功能
⏹真菌多糖的抗肿瘤活性
⏹真菌多糖的免疫调节
⏹真菌多糖的抗突变作用
⏹真菌多糖的抗氧化、抗衰老活性
⏹真菌多糖的降血糖作用
⏹真菌多糖的抗病毒作用
⏹真菌多糖的健胃保肝作用
真菌多糖以其多方面的生物活性和安全无毒副作用而备受青睐，人们近年来开始重视真菌多糖的开发，已研制出一系列药品和保健品。目前市场上投放的真菌多糖类保健品有上百种之多。如灵芝多糖、香菇多糖、茯苓多糖、猴头多糖、虫草多糖及银耳多糖等。
举例：香菇多糖，可促进胆固醇代谢而降低其在血清中的含量；茯苓具有“利水渗湿，健脾宁心”的功能，传统中药“四君八珍”之一；冬虫夏草多糖能提高免疫力，
增强人体巨噬细胞功能，并可防止癌细胞扩散，抑制白血球减少；灵芝多糖能提高机体免疫力，提高机体耐缺氧能力，抑制肿瘤，抗辐射。
2．氨基酸类
氨基酸是在食品、医药、饲料、化工和农业等部门中具有广泛用途的化学原料，是一类具有特殊重要意义的化合物，是与生命活动密切相关的蛋白质的基本组成单位，是人体必不可少的物质。
大部分氨基酸几乎都可以用微生物来生产。这比人工合成或用天然蛋白质降解的方法来得容易，且效益也大大提高。谷氨酸（味精）是最早用微生物工业化生产的氨基酸。
3．抗生素类
抗生素是微生物在新陈代谢过程中产生的、以低微浓度能抑制它种微生物的生长和活动，甚至杀灭它种微生物性能的化学物质。
就作用和产值而言，抗生素及相关的生物活性物质是微生物最重要的产品。迄今已经能够生产的有100多种，临床应用的有几十种。放线菌产生的抗生素种类最多，约占3/4，如链霉素、卡那霉素、四环素、红霉素等。
4．素类
素是一种次生代谢产物，一般是在菌体生长后期开始合成，其合成过程可能是在培养基中缺乏某种营养物质，菌体的生长过程受到限制时被启动的。
素根据溶解性能的不同可以分为水溶性的素和脂溶性的素。
红曲素
红曲素是红曲霉在生长过程中产生的一系列素的总称，它是世界上目前唯一一种用微生物发酵生产的食用素。红曲素是红曲霉所产生的代谢产物中研究最早、研究最多，长期以来作为食品着剂使用。
红曲素由于具有许多天然素的优点，在食品加工业中具有广泛的应用。主要应用于肉制品、面制品以及饮料和调味料的着。
5．酶类
微生物由于催化自身代谢的需要，能合成种类繁多的酶。酶具有催化各种生化反应的功能。酶在化工、食品、酿造、医药，纺织和制革等工业上用途很广。利用微生物的工业发酵可以生产各种酶产品。
目前用微生物生产的酶有数百种，其中大部分是水解酶、氧化酶、异构酶等，均已大规模生产和应用。分子生物学上广泛使用的工具酶（限制性内切酶、聚合酶、连接酶等）大都来源于微生物。目前我国已经能用发酵法大规模生产工业上所需要的酶及部分工具酶。
利用微生物产酶的优点：
(1)微生物培养基来源丰富、价格便宜
(2)微生物种类多、酶种丰富
(3)微生物生长繁殖快、容易提取
(4)可以利用以基因工程为主的现代分子生物学技术，选育菌种、增加酶产率
和开发新酶种
6．维生素类
维生素是维持细胞生长和正常代谢所必需的微量有机化合物。维生素根据溶解性能可分为两大类：脂溶性和水溶性维生素。脂溶性的维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K，它们不溶于水而溶于脂肪及有机溶剂中；水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。用微生物生产的维生素有核黄素、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C等。
海洋占地球表面积的71%，生物量约占地球生物总量的87%，生物种类20多万种，是地球上最大的资源能源宝库，目前人们对海洋生物的认识仍相当有限，利用率仅1%左右。
海洋生物的特点
⏹生活环境与陆生生物迥然不同：有一定的水压、高盐度、小温差、有限的
溶解氧、有限的光照及化学缓冲海水体系；
⏹次生代谢产物较陆生生物独特新颖：新陈代谢、生存繁殖方式、适应机制
具有显著特性；
⏹化合物结构独特、生物活性多样；
⏹开展海洋天然产物研究具有重要的理论意义与实际应用价值。
国外海洋天然产物研究现状
⏹走在这一领域前列的是美国、日本及欧洲，最近发展很快的是韩国。
⏹在过去的十年间，6000多种海洋天然产物被发现，其中有重要生物活性
并已申请专利的新化合物有200多种，而在70年代只有少数几个有关前列腺素的专利申请，80年代至今则数量大增。
⏹美国是最早开展海洋生物活性物质研究的国家，随后各国学者相继开展了
海洋生物抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗心脑血管病、抗艾滋病等活性成分的研究。
⏹目前在海洋天然产物领域世界上已形成了欧洲、美国、日本三足鼎立的局
面。
⏹与来源于陆生植物的15万种天然产物相比，海洋天然产物至今才1万多
种，因此海洋天然产物具有极大的潜力等待研究开发。
国内海洋天然产物研究现状
⏹我国是世界上最早利用海洋生物作为药物的国家
⏹写成于公元一世纪的《神农本草经》中收载海洋药用生物约为10种
⏹到1596年李时珍所写的《本草纲目》中海洋药用生物90余种
⏹至1765年，《本草纲目拾遗》中海洋药用生物总数发展到100余种，例如，
海带甲状腺肿大、乌贼的墨囊妇科疾病、鲍鱼的石决明明目、海龙、海马对身体有滋补强壮作用等。
⏹目前，可作药用的海洋生物达1000余种。
⏹“向海洋要药”、“开发海洋湖沼资源，创建中国蓝药业”
⏹相继成立了中科院海洋所、中科院水生生物研究所、南海海洋研究所、植
物所，及农业部黄海所，青岛海洋大学，中山大学，北京大学等一批海洋生物研究及药物开发基地
⏹生物工程技术和分子生物学的发展，也给我国的海洋生物研究注入了新的
活力
⏹我国同世界先进水平的差距正逐步缩短。
⏹到目前为止，海洋天然产物有效成分主要有甾醇、萜类、皂苷、不饱和
脂肪酸、多糖和糖苷、大环内酯、聚醚类化合物和多肽等。
海洋动物
1．甾醇
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