综述：新一代一体化环保防生物污染与抗生物腐蚀海洋天然产物

本综述系统探讨海洋天然产物在解决船舶工业生物污染（Biofouling）和生物腐蚀（Biocorrosion）问题中的创新应用。作者提出需满足环境友好性、生物表面活性特性及群体感应（Quorum-Sensing, QS）干扰三重标准的新型分子，为开发可持续抗污防腐剂提供方向。

　　

ABSTRACT

海洋生物能合成复杂的抗生物污染次级代谢产物，这为开发船舶工业用环保型抗生物污染和抗生物腐蚀剂提供了直接灵感。生物污染与生物腐蚀是相互关联的问题，传统单一功能的防污或防腐材料无法有效解决。需通过新策略寻找兼具环保防污与防腐功能的海洋天然产物，其分子需满足三大关键标准：（1）环境友好、可生物降解且低毒性；（2）具有生物表面活性剂特性以阻止微生物附着；（3）通过干扰细菌群体感应（Quorum-Sensing, QS）系统破坏生物膜形成，降低耐药性风险。本综述探讨了驱动生物污染与生物腐蚀的挑战和机制，评估了基于海洋天然产物的环保策略，并通过严格标准指引新一代抗污防腐剂的发现。

Graphical Abstract

（图示内容描述：基于海洋天然产物的抗生物污染与抗生物腐蚀作用机制示意图，展示分子通过表面活性抑制微生物粘附及通过QS干扰阻断生物膜形成的过程。）

Conflicts of Interest

作者声明无利益冲突。

作用机制与分子标准

生物污染（Biofouling）由微生物、藻类等生物在表面聚集形成，而生物腐蚀（Biocorrosion）则由微生物代谢产物引发材料降解。两者均依赖于细菌群体感应（QS）系统调控的生物膜形成。理想的双功能分子需具备生物表面活性剂结构，通过破坏微生物膜结构抑制附着，同时靶向QS信号分子（如酰基高丝氨酸内酯类AHLs），干扰基因表达以阻止生物膜发育。

海洋天然产物的应用潜力

珊瑚、海绵等海洋生物产生的萜类、生物碱及多肽类化合物显示显著抗QS活性。例如伪枝藻素（Scytonemin）和溴化呋喃（Brominated furanones）可抑制细菌信号通路，且具低生态毒性。此类分子兼具表面活性与生物可降解性，符合可持续防腐防污材料的设计需求。

可持续性策略与未来方向

当前研究强调分子设计需整合生态毒理学评估与结构功能分析。未来需通过组学技术（如宏基因组学）挖掘新型海洋天然产物，并结合纳米载体技术提升其稳定性和靶向性，以实现规模化海事应用。