抗菌肽
抗菌肽在生猪养殖中的应用
抗菌肽在生猪养殖中的应用一、抗菌肽的来源抗菌肽主要存在于动物、植物和微生物中。
动物来源的抗菌肽主要包括防御素（defensin）、抗菌肽（antimicrobial peptide，AMP）、鱼类抗菌肽（fish AMP）、鲤鱼卵巢肽、卵巢肽等。
植物来源的抗菌肽主要包括糖蛋白类、卟啉类、酸性蛋白类、来自种子的抗菌肽等。
微生物来源的抗菌肽主要包括细菌、真菌、病毒等。
二、抗菌肽的生物活性抗菌肽具有广泛的生物活性，其中最主要的是强烈的抗菌和抗病毒活性。
抗菌肽还具有免疫调节、促进组织修复、抑制肿瘤细胞生长等生物活性。
三、抗菌肽的抗菌机制抗菌肽的抗菌机制主要有破坏菌膜、形成孔道、阻断DNA和RNA的合成等。
破坏菌膜是一种主要的抗菌机制，抗菌肽能够插入到菌膜中，扰乱菌膜的结构和稳定性，使其破裂。
形成孔道也是一种抗菌机制，抗菌肽能够结合到细胞膜上，形成孔道，导致离子和分子的不平衡，最终导致细胞死亡。
1、增强猪的免疫力抗菌肽能够调节猪的免疫功能，提升其免疫能力。
研究表明，抗菌肽可以提高猪的血清免疫球蛋白（IgA、IgG和IgM）水平，增强猪的免疫能力，从而减少养猪场的感染病发生率。
2、促进生长发育抗菌肽还能够促进猪的生长发育。
研究表明，抗菌肽可以促进猪肠道中有益菌的生长和繁殖，提高饲料利用率，增加猪的增重速度。
3、提高肉质品质抗菌肽还能够提高猪的肉质品质。
研究表明，抗菌肽能够促进猪的肌肉生长和发育，提高瘦肉率和肌肉质量，改善肉的风味和口感。
4、替代抗生素抗生素的滥用已经成为全球性的问题，而抗菌肽的应用可以有效地替代抗生素。
研究表明，抗菌肽具有广泛的抗菌活性，对许多致病菌具有很高的杀菌效果，对于减少抗生素的使用有很大的潜力。
总之，抗菌肽是一种有广泛应用前景的生物活性物质，其在生猪养殖中的应用可以提高养猪业的健康和经济效益。
未来，随着对抗菌肽作用机制的更深入了解以及技术的发展，抗菌肽在生猪养殖中的应用将会更加广泛。
抗菌肽在免疫系统中的作用及其在抗菌药物研发中的应用
抗菌肽在免疫系统中的作用及其在抗菌药物研发中的应用在生命科学领域中，抗菌肽是一个备受关注的话题。
它们被认为是一种天然防御机制，能够对抗各种细菌、病毒和真菌等微生物。
抗菌肽广泛存在于动植物、昆虫、鱼类和人类等各种生物中，是一种多样性很高的生物活性物质。
本文将从抗菌肽在免疫系统中的作用和在抗菌药物研发中的应用两方面介绍抗菌肽。
一、抗菌肽在免疫系统中的作用1. 防御微生物抗菌肽是免疫系统中的重要成分，能够防御微生物的侵袭。
它们可以通过破坏微生物的细胞壁和膜结构，杀死微生物或抑制其生长繁殖，从而实现对微生物的防御作用。
2. 促进免疫细胞的作用抗菌肽还可以促进免疫细胞的作用，例如中性粒细胞和巨噬细胞等。
研究表明，抗菌肽可以增强中性粒细胞的呼吸爆发反应和细胞吞噬功能，增加巨噬细胞的活性和细胞因子的产生等，从而提高人体的免疫力。
3. 抗肿瘤作用除了防御微生物外，抗菌肽还具有其他生物活性。
一些抗菌肽可以对抗癌细胞，抑制其生长和转移。
这些抗菌肽可以进一步发展为新型的抗肿瘤药物，为治疗肿瘤疾病的研究开拓了新的思路。
二、抗菌肽在抗菌药物研发中的应用由于抗菌肽具有广谱、多靶点、低毒性等优点，受到了越来越多的关注。
在抗菌药物研发中，抗菌肽被认为是一种很有前途的抗菌药物。
以下是抗菌肽在抗菌药物研发中的应用：1. 作为新型抗菌药物的候选物质传统的抗菌药物多存在抗药性问题，因此人们需要寻找新型的抗菌药物。
抗菌肽由于其独特的作用机制和多种优点，被认为是一种有潜力的抗菌药物。
如鸟苷核苷素肽(Ceftazidime-Avibactam)就是一种抗菌肽类抗生素，已经在美国和欧洲上市使用，对革兰氏阴性细菌感染有很好的疗效。
2. 使用抗菌肽改善传统抗生素的效果有人提出了一种新的方法，即使用抗菌肽来改善传统抗生素的效果，减少剂量和服用时间。
研究人员发现，抗菌肽可以通过扩散作用、孔道作用和破坏菌膜结构等方式，增加抗生素在细胞内的浓度和靶向性，从而提高抗生素的抗菌效果。
抗菌肽原理和作用机理简介
抗菌肽（一）背景：抗菌肽具有抗菌谱广、热稳定性强、分子量小及免疫原性小等特点，其杀菌机制独特，病原菌不易产生耐药性，有望开发成新一代肽类抗生素。
但部分抗菌肽具有空间结构不稳定、溶血活性等特点，限制了临床应用。
（二）研究目的：设计或改造天然抗菌肽，提高抗菌活性的基础上消除其溶血活性，促进抗菌肽在医药上的应用，有望开发成新型抗菌药物，为解决病原菌对传统抗生素日益增强的耐药性问题提供新的途径。
（三）新产品开发：医疗器械、新型抗菌药物（四）抗菌肽作用模型：将抗菌肽杀死细菌过程分为以下3个步骤：首先抗菌肽的多聚体与细胞膜相互吸引使其结合到膜上；其次抗菌肽疏水的C末端插入膜中,而形成两亲α-螺旋的N端留在膜界面上；最后两亲性的α-螺旋插入质膜，在质膜上形成较大孔洞，从而使细菌细胞死亡[3]。
（五）抗菌肽结构与功能：目前已经发现的抗菌肽几乎所有都含有大量带正电荷的氨基酸, 在本质上都是阳离子型的; 在抗菌肽高级结构中, 按照肽链结构可分为 4 类: 即A- 螺旋、B- 折叠、环形、伸展性结构[ 2]。
无论抗菌肽是以A- 螺旋、B- 折叠还是环形形式出现, 两亲结构(具有两个表面, 一个亲水、一个疏水) 是其共同特征。
1、抗菌肽一级结构：抗菌肽N端富含亲水性氨基酸残基，如赖氨酸、精氨酸；C端富含疏水性氨基酸残基，如丙氨酸、甘氨酸，且通常酰胺化。
这种两亲性是抗菌肽具有抗菌活性的关键原因之一。
2、抗菌肽二级结构：2.1α-螺旋结构抗菌肽：α- 螺旋抗菌肽分子通过其两性α- 螺旋上的正电荷与细菌细胞质膜磷脂分子上负电荷之间的静电吸引而结合在质膜上, 紧接着抗菌肽分子的疏水段借助于分子中AGP 连接的柔性插入到质膜中, 然后抗菌肽分子两性α- 螺旋也插入到质膜中, 这样就破坏了脂质双分子层原有的有序结构, 由于α- 螺旋的两亲性使抗菌肽分子通过膜内分子间的位移而相互聚集在一起, 从而在膜上形成离子通道, 细菌最终不能保持正常渗透压而致死[5, 6]。
抗菌肽筛选
抗菌肽筛选
抗菌肽（AMPs）是一类不同种类的小阳离子肽分子，是多细胞生物进化的古老武器。
筛选抗菌肽的过程一般包括以下几个步骤：
- 筛选：对多种抗菌肽进行活性测试，并在此基础上选取效果较好的几种进行新一轮测试。
- 测试：测试对象包括粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、绿脓杆菌、阴沟肠杆菌和大肠杆菌等病原细菌，观察抗菌肽对这些细菌的抑制能力。
- 分析：对筛选出的抗菌肽的抗菌活性、作用机理和安全性进行分析。
筛选出的抗菌肽作用机制不单一，体现出方法没有特定的偏好性。
抗菌肽
抗菌肽抗菌肽（antibacterial peptides,ABPs）是生物体产生的一类具有广谱抗菌、抗病毒、杀寄生虫、抗肿瘤等活性的小分子多肽的总称，广泛分布于自然界的各种生物体内。
国际文献中趋向于称为抗微生物肽（antimicrobial peptides，AMPs）或者“肽抗生素”（peptide antibiotics）。
抗菌肽是宿主天然防御的重要参与者，在先天性免疫和获得性免疫中发挥重要作用，因其产生比IgM快100多倍,因此也被称为机体的第一道防线[1]。
单细胞生物体产生的抗菌肽能够增强自身的竞争优势[2,3]，而多细胞生物体产生的抗菌肽是先天性免疫系统极其重要的组成成分, 在抵抗外来微生物的入侵方面发挥重要作用[4,5]。
抗菌肽因其具有抗菌谱广、不受传统抗生素耐药突变株影响、不易产生耐药菌株、与传统抗生素有协同作用、中和内毒素等特性，90年代以来已成为国内外免疫学和分子生物学的研究热点，研究内容主要包括抗菌肽的分离与纯化、蛋白质构型与功能的关系、作用机理、应用基因工程克隆与表达抗菌肽基因、改造合成抗菌肽基因以及动植物的转抗菌肽基因工程等[6]。
由于抗菌肽具有天然抗菌性，作用迅速,选择性强,而且很少有耐药性的发生,因此很有可能成为新一代绿色抗菌剂和免疫调节剂。
1抗菌肽的分布、种类和理化特性抗菌肽最早是在1972年由瑞典的科学家Boman等[7]在果蝇中发现，而第一个真正意义上的抗菌肽是由Steiner等[8]从惜古比天蚕蛹中通过注射阴沟肠杆菌及大肠埃希氏菌诱导分离出来，定名为天蚕素（Cecropins）。
目前已知的抗菌肽有1200多种，已从生物界包括细菌、真菌、昆虫、鱼类、两栖类动物、甲壳类动物、鸟类、哺乳动物和植物体中都发现了抗菌肽或类似抗菌肽的小分子肽类，主要由消化道、呼吸道、泌尿生殖道和皮肤的上皮细胞或淋巴细胞等产生[9]。
而每个有机体内都含有多种不同种类的抗菌肽，如在牛体内就发现了包括defensin、BMAP、indolicidin、bactenecin以及其它具有抗菌活性的蛋白片段在内的38种抗菌肽[10]。
抗菌肽的概念
抗菌肽的概念抗菌肽（Antibacterial peptide）又叫抗微生物肽（Antimicrobial peptide）、抗生素肽（Antibiotics peptide），是在多种生物体内存在的具有广谱杀菌、抑病毒、抑杀肿瘤细胞等多种作用的一类活性多肽。
1974年，瑞典科学家Boman等人向眉纹天蚕蛾(Samia cynthia)蛹注射阴沟通杆菌及大肠杆菌时，在血淋巴细胞中发现了一种具有抗菌活性的碱性多肽类物质。
随后诱导惜古比天蚕(Hyalophra Cecropia)蛹也发现了类似的抗菌活性物质。
1981年，这种具有抗菌活性的物质被命名为cecropin，这是人们第一次真正意义上发现抗菌肽。
目前科学家已在昆虫、哺乳动物、两栖动物和细菌的体内或分泌物中发现了上千种的抗菌肽。
1．抗菌肽理化特性和结构抗菌肽一般由10～50 个AA组成，分子量较小，无（弱）免疫原性。
富含疏水和碱性aa，所以多数抗菌肽都带正电荷。
由于抗菌肽分子量小，大多数抗菌肽只具有二级结构，这就决定了抗菌肽耐高温能力较强，并且在较大的离子强度和较低或较高的pH值下仍可保持较强的活性。
抗菌肽的二级结构包括（1）α-螺旋结构，如天蚕素（Cecropins），蛙皮素（ Magainins）等。
（2）β-折叠型，该类抗菌肽是在分子内有2～6个二硫键的抗菌肽类，有代表性的是动物防御素。
β-防御素广泛存在于不同的上皮组织中，可能参与上皮和黏膜的抗感染防御。
利用射线晶体衍射研究人嗜中性粒细胞中分离到的防御素(HNP-2)的结构时发现，在晶体状态下，防御素是以二聚体形式存在的。
每个单体都有3股反平行的折叠片以二硫键连接，不对称的2个单体分子紧密靠近，并对二次旋转轴对称。
（3）伸展性螺旋结构，该类抗菌肽不含半胱氨酸，但富含脯氨酸和精氨酸或色氨酸等，由15～34个氨基酸残基组成，在两性分子内部形成分子内α-螺旋，如从蜜蜂体内分离到的apidaecins中脯氨酸和精氨酸的含量分别高达33% 和17 %。
抗菌肽
概述抗菌肽是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽，分子量在200 0～动物的抗菌肽7000左右，由20～60个氨基酸残基组成。
这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。
世界上第一个被发现的抗菌队是1980年由瑞典科学家G.Bom an等人经注射阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生的具有抗菌活性的多肽，定名为Cecropins。
此后数年间，人们相继从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有抗菌活性的多肽。
由于最初人们发现这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性，因而命名为“antibactetial pepiides，ABP”，中文译为抗菌肽，其原意为抗细菌肽。
随着人们研究工作的深入开展，发现某些抗细菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用，因而对这类活性多肽的命名许多学者倾向于称之为”peptide antibiotics”一多肽抗生素。
[编辑本段]概念和分类抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类分子量在4KD左右，具有抗菌活性的碱性多肽物质。
最初，人们在研究北美天蚕的免疫机制时，发现其滞育蛹经外界刺激诱导后，其血淋巴中产生了具有抑菌作用的多肽物质，这类抗菌多肽被命名为天蚕素(Cecropins)。
后来，从其他昆虫以及两栖类动物、哺乳动物中，也分离到结构相似的抗菌多肽。
迄今为止，在不同动物组织中已发现了很多具有抗菌作用的蛋白质和多肽，已有70多种抗菌多肽的结构被测定，抗菌肽的概念得到了极大的扩展。
根据抗菌肽的结构，可将其分为5类：(1)单链无半胱氨酸残基的α-螺旋，或由无规卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽；(2)富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽；(3)含1个二硫键的抗菌多肽；(4)有2个或2个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽；(5)由其它已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽。
其中最早分离到的Cecropins和从非洲爪蟾中分离到的Magainins等属于第一类抗菌肽，通常也将其称为Cecropin类抗菌肽，目前对此类抗菌肽的研究也较深入。
(精选)浅谈抗菌肽
浅谈抗菌肽抗菌肽又称抗微生物肽（antimicrobial peptide）或肽抗生素（peptide antibiotics），在动植物体内散布普遍，是天然免疫防御系统的一部份。
这种活性多肽多数具有强碱性、热稳固性和广谱抗菌等特点，而且对真菌、病毒及癌细胞也有作用。
世界上第一个被发觉的抗菌队是1980年由瑞典科学家等人经注射阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生的具有抗菌活性的多肽，定名为Cecropins。
一、抗菌肽的结构和特性天然抗菌肽一般是由30多个氨基酸残基组成的碱性小分子多肽，水溶性好，分子量大约为4kD a。
大部份抗菌肽具有热稳固性，在100℃下加热10～15min仍能维持其活性。
多数抗菌肽的等电点大于7，表现出较强的阳离子特点。
同时，抗菌肽对较大的离子强度和较高或较低的pH值均具有较强的抗性。
另外，部份抗菌肽尚具有抗击胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力。
氨基酸N端富含赖氨酸和精氨酸等阳离子型氨基酸，其C端富含丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸等非极性氨基酸。
在许多特定位置都有一些较保守的氨基酸残基，这些高度保守的氨基酸残基是一些抗菌肽分子具有抗菌活性所不可缺少的，另外一些天然抗菌肽的C端往往是酰胺化的，这与抗菌肽的广谱抗菌活性有关。
抗菌肽在必然条件下形成α-螺旋和β-折叠结构。
二、抗菌肽的抗菌机理和特点一、抗菌肽的作用机理目前一样以为,抗菌肽作用于细胞膜，在膜上形成跨膜的离子通道，破坏了膜的完整性，造成细胞内容物泄漏，从而杀死细胞，不同类别的抗菌肽其作用机理可能不同。
2、抗菌肽作用机理的特点（1）作用部位的有效性传统抗生素作用是通过消除微生物生长或生存必需的功能实现的，如阻挠细菌蛋白质的合成或者改变酶的活性来达到杀菌目的，而细菌通过改变一种基因就足以对付抗生素的这种进攻。
抗菌肽则作用于细菌细胞膜，导致膜的通透性增大，以此穿透、杀灭细菌。
细菌必须改变膜的结构，即改变相当部分的基因才能防御抗菌肽的进攻，而这几乎是不可能的。
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抗菌肽（antimicrobial peptide）：抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱性多肽物质，分子量在2000～7000左右，由20～60个氨基酸残基组成。
这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。
1分类：结构分为5类：(1)单链无半胱氨酸残基的α-螺旋，或由无规卷曲连接的两段α-螺旋组成
的肽；(2)富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽；(3)含1个二硫键的抗菌多肽；(4)有2个或2个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽；(5)由其它已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽。
来源分类可将其分为6类：（1）昆虫抗菌肽（2）哺乳动物抗菌肽（3）两栖动物抗菌肽（4）鱼类、软体动物、甲壳类动物来源的抗菌肽（5）植物抗菌肽（6）细菌抗菌
2效应：抗菌肽具有广谱抗菌活性，对细菌有很强的杀伤作用。
3作用机制：一般认为抗菌肽杀菌机理主要是作用于细菌的细胞膜，破坏其完整性并产生穿孔现象，
造成细胞内容物溢出胞外而死亡。
首先由静电吸引而附于细菌膜表面，疏水性的C端插入膜内疏水区并改变膜的构象，多个抗菌肽在膜上形成离子通道而导致某些离子的逸出而死亡。
亦有学者认为抗菌肽作用于膜蛋白引起凝聚、失活及离子通道，引起膜渗透性改变而导致死亡，不同类别的抗菌肽的作用机理可能不一样。
4.抗菌肽对细菌的杀伤作用
抗菌肽对革兰氏阴性及阳性细菌均有高效广谱的杀伤作用。
国内外已报道至少有113种以上的不同细菌均能被抗菌肽所杀灭。
5.预防败血症：天然抗菌肽具有选择性免疫激活和调节功能，对败血症有良好的预防和保护作用。
败血症是由细菌感染引起的，伴随有全身性炎症反应综合症状的一种危重疾病。
病原微生物感染诱导促炎症因子大量释放，导致多种重要器官衰竭，具有较高死亡率。
6.总结：抗菌肽要成为药物，还需要解决一些问题。
首先是来源问题。
由于昆虫抗菌肽的天然资源
有限，化学合成和基因工程便成为获取抗菌肽的主要手段。
化学合成肽类，成本较高。
而通过基因工程，在微生物中直接表达抗菌肽基因，可能造成宿主微生物自杀而不能获得表达产物。
以融合蛋白的形式表达抗菌肽基因，虽然可以克服这一缺点，但仍有表达产物少的问题。
因此，如何提高抗菌肽的生产效率，降低成本，是应用抗菌肽必须解决的问题。
其次，与传统抗生素相比，昆虫抗菌肽的抗菌活性还不够理想。
改造已有抗菌肽和设计新抗菌肽分子是创造高活力抗菌肽的有效途径。
这就需要进一步研究抗菌肽结构与活性的关系和作用机理，为抗菌肽分子的改造和设计提供足够的理论依据。