抗菌肽研究进展讲解
细谈抗菌肽抗肿瘤作用的研究进展
细谈抗菌肽抗肿瘤作用的研究进展本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！癌症是导致数以百万计人死亡的重要原因之一，其发病机理多由于异常细胞不受控制地生长和扩散。
常规的治疗手段，如手术和化疗成功率均低，且存在复发的风险;同时，前列腺癌、胰腺癌和恶性黑色素瘤仅用化疗治疗效果较差。
为避免肿瘤的复发和( 或) 发生转移，辅助治疗药物( 如DNA 烷基化剂、激素激动剂/ 拮抗剂和抗代谢药物等) 被广泛应用，但这些药物选择性较差，攻击癌细胞的同时，对正常细胞损害较大，导致患者发生骨髓抑制和血小板减少( 血细胞生成减少)、黏膜炎( 消化道炎症) 和脱发等。
此外，这些化合物可使癌细胞产生耐药性，不宜长期使用。
如今，随着与癌症相关的疾病数量的日益增加，面对常规疗法的缺点和不足，新的治疗方案呼之欲出。
抗菌肽已被证实是一种分子靶向抗癌药物，这种小分子多肽可有效进行组织渗透并被异质癌细胞吸收，进而杀伤肿瘤细胞。
与现有疗法联合作用将极大改善抗癌药物对肿瘤细胞的选择性，并减少对健康组织的有害影响，它的开发与应用为癌症治疗带来新的希望。
1具有抗癌活性的抗菌肽的分类和选择性从结构的角度来看，大多数具有抗癌活性的抗菌肽具有α- 螺旋或β- 折叠的构象[4]，针对其靶细胞，可将它们分为两大类：第一类包括对微生物和癌细胞具有活性而对健康的哺乳动物细胞无活性的肽，如cecropins 和magainins ;第二类包含的抗菌肽对微生物、正常细胞和癌细胞均具有杀伤作用，如人中性粒细胞防御素HNP-1。
抗菌肽以溶膜或非溶膜机制选择性杀伤肿瘤细胞。
基于这种选择性机制的溶膜肽的活性依赖于抗菌肽自身特点及靶膜的特性。
抗菌肽对肿瘤细胞和正常的哺乳动物细胞的选择性基于恶性肿瘤细胞膜带的净负电荷，这些负电荷由磷脂酰丝氨酸、O- 糖基化的黏蛋白唾液酸和肝素等赋予。
抗菌肽和天然药物的研究进展
抗菌肽和天然药物的研究进展随着全球抗生素滥用和药物耐药性的加剧，对新型抗菌剂和天然药物的研究需求变得更加迫切。
其中，抗菌肽和一些天然药物成为人们关注的热点。
本文将深入探讨抗菌肽和天然药物的研究进展。
一、抗菌肽抗菌肽是一种小分子肽，具有抗菌、抗病毒、抗感染等作用。
由于它具有多种天然来源，能够针对很多各种病原体，在人类抵抗病原体感染中具有广泛作用。
因此，抗菌肽被认为是治疗多种疾病的潜在替代方案。
抗菌肽作为生物研究的一个重要方向，已经得到了广泛关注。
从已有的研究成果来看，抗菌肽研究的进展主要体现在三个方面。
1.源头的开发与挖掘目前，抗菌肽的源头已经涵盖多种微生物和动植物。
近年来，人们开始研究一些非乳制品来源的新型抗菌肽。
例如，一些昆虫分泌的抗菌肽，如蝴蝶的抗菌肽，被认为具有良好的应用前景。
此外，人们也在探索一些抗菌肽发源于植物的可能性。
以海洋生物为例，从海洋生物提取的抗菌肽能够针对多种病原体，被认为具有潜在的药用价值。
2.功能及应用的研究抗菌肽作为新型抗菌药物，其功能和应用方面也成为当前研究的重点。
目前，人们正在探讨如何更好的应用抗菌肽，其中，一种可行的应用方案是通过抗菌肽的分子结构和生物学特性，对其进行改造和调控。
例如，通过将抗菌肽引入特定的载体中，或者改变抗菌肽的分子结构，使其更好地具有杀菌作用。
另外，抗菌肽在皮肤感染和口腔感染的治疗中也被广泛应用。
例如，以口腔感染为例，人们利用抗菌肽控制感染和修复口腔黏膜的损伤，通过单纯的治疗，达到治疗作用。
3.抗菌肽与药物组合的研究抗生素滥用和药物耐药性的日益增强让人们寻求新型的抗菌剂。
一种可能的解决方案是将抗菌肽与传统药物组合使用，以期产生协同效应，达到更好的杀菌作用。
目前，抗菌肽和各种抗生素或化疗药物的组合也已经开始研究，例如与青霉素等抗生素的组合使用，具有更好的抗菌作用，同时也能够降低药物的使用量和副作用。
二、天然药物随着生物技术和分子生物学的发展，天然药物成为很多人关注的热点，特别是因其低毒、高效、无副作用等特点。
抗菌肽的基因工程表达研究进展
大肠杆菌表达体系
大肠杆菌具有遗传背景清楚、培养周期短、目的
基因表达水平高、带有易于纯化的标签蛋白等,所 以大肠杆菌成为最早被应用于表达抗菌肽的表达 系统。
常用的载体系统：pGEx载体系统、pET载体系统、 pTixFus载体系统、pMAL载体系统及IMPACT系 统。
赵冬梅(2013)在E. coliBL21中重组表达斑 点叉尾鮰的hepcidin抗菌肽基因,成功构建 了pET32a-pCH 和 pET32a-mCH 两个重组
抗菌肽的来源
抗菌肽可通过 以下3种途径 获得
从生物体内直 接提取纯化
化学方法 人工合成
基因工程进 行抗菌肽人 工表达
抗菌肽的基因工程表达
进行抗菌肽研究的两种表达体系
原核表达体系 中大肠杆菌表 达体系最具代 表性
真核表达体系有小球藻 表达体系、杆状病毒介 导的昆虫表达系统、 酵母表达体系,其中酵 母表达体系用的最多, 是真核表达体系的代表
抗细菌、 Apodaecin杀革兰氏阴性菌 真菌活性 ，Drosomycin杀真菌；
抗病毒 α-防御素结合疱疹病毒， 活性 Melitiins抑制HIV的复制；
抗肿瘤 Magainins溶解造血肿瘤细胞， 活性 Temporin L诱导肿瘤细胞坏死；
免疫系 Defensins可以增强细胞的趋化 统调节 性以及细胞因子的产生。
③过量表达可能导致非生理反应;
④包涵体形式表达的目的蛋白难以纯化; ⑤翻译后加工修饰体系不完善; ⑥表达产物的生物活性较低。
酵母菌表达体系
酵母具有比大肠杆菌更完备的基因表达调控机制
及对表达产物的加工修饰和分泌能力,并且不会产 生内毒素,是基因工程中良好的真核基因受体菌。
抗菌肽的研究进展及其应用_李冠楠
抗菌肽的研究进展及其应用
李冠楠
1
夏雪娟
2
隆耀航
1
李姣蓉
1
武婧洁
1
朱
勇
1*
收稿日期 ： 2013 － 07 － 15 基金项目 ： 重庆市重大攻关项目 （ 2009AA1024 ）
mail： gn9899@ 163． com 作者简介 ： 李冠楠 （ 1985 —） ， 男， 吉林四平人 ， 博士研究生 ， 从事动物遗传研究 。 E* 通讯作者 ： 朱 Email： zhuy@ sw u． edu． cn 勇， 教授 ， 博士生导师 ，
表1 Table 1 抗菌肽名称 Name of AM Ps 攻击素 Attacins 天蚕素 Cecropins Enbocins 葛佬素 Gloverins Lebocins M oricins 防御素 Defensins 基因座名
家蚕的抗菌肽基因
Antimicrobial peptide genes in Bombyx mori 基因数目 有完整 OＲF 的基因数目 Number of genes w ith complete OＲF 2 12 2 4 1 12 2 抗菌谱 Antibacterial spectrum 抗革兰氏阴性菌 抗革兰氏阳性菌 、 革兰氏阴性菌和真菌 抗革兰氏阳性菌 、 革兰氏阴性菌 抗革兰氏阴性菌 抗革兰氏阳性菌 、 革兰氏阴性菌 抗革兰氏阳性菌 、 革兰氏阴性菌 抗革兰氏阳性菌 、 革兰氏阴性菌
［1］
抗菌肽基因及研究进展
抗菌肽基因及研究进展摘要抗菌肽是昆虫先天性免疫系统中十分重要的效应因子，近年来一直是昆虫免疫学研究的热点。
家蚕作为鳞翅目昆虫的代表，其抗菌肽研究取得了长足进展。
根据过去研究获得的抗菌肽基因，并利用这些序列在家蚕基因组中进行同源搜寻，共发现了40个家蚕抗菌肽基因。
这些基因编码的多肽在大小、氨基酸组成和性质上差异很大，但基于结构性质可以分成3类：(1)具有α-螺旋结构并且缺乏半胱氨酸(Cysteine,Cys)的线性抗菌肽；(2)富含脯氨酸和/或甘氨酸的抗菌肽;(3)富含半胱氨酸的环形抗菌肽。
本文将以这3类结构作为主线综述家蚕抗菌肽近年来的研究进展。
关键词家蚕；抗菌肽；结构Antimicrobial Peptide Genes in Bombyx mori and Their Research ProgressSUN Wei1, SHEN Yihong1, XIANG Zhonghuai1, ZHANG Ze1，2（1. The key Sericultural Laboratory of Agricultural Ministry, Southwest University, Chongqing 400716,China. 2. The Institute of Agricultural and Life Sciences, Chongqing 400030, China）Abstract Antimicrobial peptides are the important effectors of the innate immune system in insects, which are always the hot research of the insect immune. Silkworm is the representative of the Lepidoptera, and the researches of antimicrobial peptides in silkworm make a great progress. A local BLAST search of the silkworm genome database identified 40 antimicrobial peptide genes. Though the peptides encoded by these genes have great differences in size, amino acid composition and properties, they could be grouped into 3 categories: (1) linear peptides formingα-helices and without cysteine residues;(2) cyclic peptides containing cysteine residues;(3) peptides with an overrepresentation in proline and/or glycine residues. The review presents the main researches in the field of antimicrobial peptides from silkworm with these three aspects during these years.Key words Bombyx mori; antimicrobial peptides; structure昆虫是一类进化上较为低等的动物，同时也是世界上种类和数量最多的动物。
抗菌肽的研究进展及展望
原 虫等优 点 ，而且许 多抗 菌肽在 １ ０ ０ ℃加热 １ ０ ｍｉ ｎ 条件 下 仍 能保持 一定 活力 ，且对较 大 的离子强度 和较 低或较 高 的ｐ Ｈ都有较 强的抗性 ，由此 显示 了它 具有独特 的研 究和 应 用 价值 。虽 然 ，天 然 抗 菌肽 来 源 有 限 ，提 取 工 艺 复 杂 ，成本 昂贵 ，化学合 成也 存在成 本高 、批量 生产 困难 等 问题 。但是 ，随着对 抗菌 肽结构 与活性 的关 系 、抗 菌 肽 作用机 制及其 基 因表 达调 控机制 认识 的不 断深 化 ，设 计 一种高 效 的、有利于 人类 健康 的抗菌肽 作抗 生素替 代
２ ０ ０ ８ （ ３ ） ： ４ ３ － ４ ６ ． 【 ２ 】张煜 ，刘 玮 ， 丁 汉 风等 ．抗 菌肽 的 研 究进 展 及在 农 业 中的 应 用【 Ｊ 】 ．
安 徽农 业科 学， ２ ０ ０ ６ ． ３ ４ （ ３ ） ： ４ ３ ３ ＿ ４ ３ ４ ． ［ ３ 】李 聪 ，燕安 俞 ，利风 等 ．抗 菌肽 的 研 究进 展 ［ Ｊ ］ ．细胞 生物 学 杂 志，
抗菌肽（ Ａｎ ｔ ｉ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｐ ｅ ｐ ｔ ｉ ｄ ｅ ） 是生物细胞特定基 因编 码 、经 特定 外界条 件诱 导产 生的一类 多肽 ，具有相 对分 子 质量 小 、热 稳 定 、 杀菌 范 围广 、作 用 机 制独 特 等 特
４ 抗菌肽 的应用前景
山东畜牧兽医
２ ０ １ ４年第 ３ ５卷
抗菌肽 的研 究进展 及展望
宋志 霞 房玉波 （ 山东 省沂源县畜牧兽医 局 ２ ５ ６ １ ０ ０ ）
中图分类号 ：￥ ８ １ ６ ． ７ ３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ７ ． １ ７ ３ ３ （ ２ ０ １ ４ ） １ ０ ． ０ ０ ８ ２ ． ０ １
抗菌肽的研究进展
抗菌肽的研究进展抗菌肽是一种生物活性肽类分子，具有广泛的抗菌谱和多种生物活性。
其研究涉及基础生物学、生物技术和医疗健康等多个领域，近年来得到了广泛关注。
一、抗菌肽的概述抗菌肽最初被发现于20世纪50年代，是一类长度在10~100个氨基酸之间、分子量在1~10千道尔顿的小分子化合物。
它们主要存在于植物、动物、微生物等生物体内，为一种特殊的免疫分子，具有广谱的抗菌、抗病毒和抗真菌等生物活性。
因此，抗菌肽已成为新型抗感染药物的研究热点之一。
抗菌肽可以激活宿主免疫系统，促进嗜中性粒细胞吞噬病原体，调控炎症反应等，同时还可以直接破坏细菌膜、DNA和RNA分子等，具有强大的杀菌能力。
二、抗菌肽的种类目前已经发现和鉴定的抗菌肽有数百种，其中最为常见的是以下几类：1、防御素：是由哺乳动物的单核细胞、肺泡、胃液和吐泄物等分泌的一种抗菌肽，主要作用于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
2、宏观藻类鱼类抗菌肽：是由宏观藻类和鱼类细胞制造出的一些无效肽类，主要杀菌作用是针对革兰氏阳性菌。
3、微生物抗菌肽：是由某些微生物体分泌的与内共生菌、外来菌和真菌等有广泛抗菌作用的肽类。
4、合成抗菌肽：与其他抗菌肽不同，合成抗菌肽是经过化学合成得到的一系列分子，因此其抗菌谱、抗菌速度、抗菌强度等性质可以根据需要调整和改进。
三、抗菌肽的应用前景抗菌肽作为新型抗感染药物具有很好的应用前景。
据报道，美国一些单位已经使用抗菌肽制成肺炎克雷伯菌感染的口服制剂，并且该制剂已进入三期临床试验，有望在未来取代现有的抗生素。
此外，抗菌肽还可以用于保健食品、动物饲料、化妆品等领域。
比如抗菌肽可以用于保健食品中，改善人体免疫系统的健康水平，饲料则可以用于提高家禽、畜禽的生产效益和健康水平。
四、抗菌肽研究的挑战和机遇尽管抗菌肽的应用前景广阔，但是其研究也面临一些挑战和机遇。
1、抗菌肽的生产技术尚不成熟，生产成本较高；2、抗菌肽的应用场景和使用规模有待进一步扩展和加大；3、抗菌肽的作用机理和毒副作用还需要深入研究和认识，以及合适的应用剂量等。
抗菌肽研究及进展
一、抗菌肽概念抗菌肽是生物体内存在的一种具有抗菌活性的小分子蛋白，氨基酸数目小于100，常带正电荷，并具广谱抗菌性的一类小肽，是生物体免疫防御系统产生的一类对抗外源性病原体致病作用的防御性多肽活性物质，是生物体先天免疫的重要组成成分,与干扰素、补体等组成了宿主的免疫防御系统,这类生物活性小分子是非专一性的免疫应答产物,具有广谱抗菌作用,它对革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌均有抑杀作用,还可以抗原虫、病毒,杀伤动物体内的肿瘤细胞,却不破坏动物体内的正常细胞。
抗菌肽抗菌时一般没有特殊受体，直接通过物理作用造成细胞膜的穿孔而达到广谱抗菌的效果，因而不会诱导抗药株的产生，它属于小分子多肽，在动物体内容易降解，并且无毒副作用及药物残留问题，因而是绿色环保型药物。
抗菌肽具有广谱的抗菌性，包括抗革兰氏阴性菌(G -)和阳性菌(G +)、抗真菌、抗病毒、抗肿瘤等尤其对耐药性细菌有杀灭作用。
二、抗菌肽分类抗菌肽在自然界分布广泛，来源不一，种类繁多，分类也多种多样。
抗菌肽除了具有广谱抗菌、抗真菌、抗病毒功能外，还具有抑制一些肿瘤细胞生长的作用。
（一）根据抗菌肽的结构分类 根据抗菌肽的结构可将其分为五类：(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。
（二）根据抗菌肽的来源分类 根据来源分类可分为4类：(1)昆虫抗菌肽包括天蚕素类和昆虫防御素。
天蚕素是从美洲天蚕的蛹中分离到的抗菌多肽。
此后，人们相继从家蚕、柞蚕、果蝇、麻蝇中分离到了此类多肽抗生素。
第1种昆虫防御素(M-asturyama)于1988年在一种双翅目昆虫肉蝇中发现,至今昆虫纲中已有15大类30多种防御素被报道。
杀菌肽类对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有很强的杀伤力，而对真菌和真核细胞没有毒性。
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天然来源
化学合成
来源
基因工程
酶解
天
微生物源抗菌肽
然
来
源 的
植物源抗菌肽
抗
菌
肽
动物源抗菌肽
基
基于大肠埃希菌表达系统的抗菌肽
因
工
程 来
基于酵母表达系统的抗菌肽
源
的
抗
基于枯草芽胞杆菌表达系统的抗菌肽
菌
肽
基于昆虫表达系统的抗菌肽
抗菌肽的生物特性
抗菌肽具有广谱的抗菌活性，很多抗菌肽不仅 能杀死细菌，而且对真菌、原生动物、包被病毒 （ 如HIV、单纯疱疹病毒、水泡性口膜炎病毒等） 以及恶性细胞具有杀
先天免疫中的介质因子对淋巴细胞适应性免疫 的触发能够起到指导性作用。当生物体受到病原菌 入侵时,先天免疫细胞大量聚集到感染部位诱导产生 的免疫介质抗菌肽,可以直接活化多种先天免疫细胞, 随后即激活特异性免疫增强因子以及T、B淋巴细胞, 从而激发抗原特异性的适应性免疫反应。
1、直接抗病原微生物活性 在适当抑菌浓度下,抗菌肽能够与生物膜/
壁组成成分或胞内细胞器等多种微生物靶位 相互作用,前者破坏细胞质膜的完整性,后者 干扰细胞的正常代谢活动,最终导致细菌死亡。
2、抗菌肽的免疫功能
抗菌肽在体内除了能以直接杀死病原菌的方式起作用外, 更重要的是作为免疫效应分子来启动、调节宿主免疫防御体 系,从而促进免疫功能来消除感染,保护宿主免受病原微生物 侵害。
2.1抗内毒素作用
多种来源的抗菌肽都具有平衡和调节炎症应答 的作用,它们抑制内毒素诱导的前炎症基因表达,阻 止分泌型蛋白炎症介质,产生和释放出多种趋化因子 来维持其他前炎症应答,以达到选择性抑制前炎症应 答作用,抑制脂多糖与血清脂多糖结合蛋白因子结合, 预防内毒素血症的发生。
2.2免疫趋化活性
病原菌入侵时,受到感染部位的细胞会分泌一些如单核 细胞趋化蛋白-1/3(MCP-1/3)和白介素-8(IL-8)等趋化因子, 它们能激活其他多种免疫细胞,诱导抗菌肽的产生。而产生 的抗菌肽能够直接或间接的充当中性粒细胞、单核细胞、肥 大细胞和T辅助细胞的趋化因子,大量且快速聚集到感染部位, 从而发挥抗感染作用。在低生理盐浓度下,抗菌肽能够诱发 免疫效应细胞的趋化性及趋化因子的产生;在稍高的生理盐 浓度下,抗菌肽本身则作为趋化因子聚集粒性白细胞到感染 部位而发挥先天及适应性免疫作用。
2、抗菌肽的使用安全性
抗菌肽是否会成为一种强致敏原,抗菌肽用于人 体后是否还有理想的活性,抗菌肽是否有潜在的致畸 性或致癌性等一系列问题都有待于进一步研究。另 外,由于许多天然抗菌肽都具有溶血性而不利于其在 动物和人体的临床应用。
3、抗菌肽在体内的稳定性
蛋白质类物质在体内涉及到许多酶化学反应,抗 菌肽经口服或注射途径进入体内后,有可能被体内的 蛋白水解酶降解而使其抗菌活性降低,也可能通过与 体内某些蛋白质结合最终使其丧失抗菌活性。
2.4抗菌肽的其他免疫功能
抗菌肽还可通过抑制程序性细胞死亡来延长中 性粒细胞的生活周期,对细胞分化和增殖、肥大细胞 的活化和脱粒、伤口愈合、血管发生以及树突状细 胞吸收和抗原递呈都有促进作用。
抗菌肽的作用机理
对抗菌肽的作用机理已有多种不同的看法。有的学者认 为抗菌肽与细胞膜作用，使膜蛋白凝聚、失活，形成离子通 道，引起膜通透性改变，最后导致细菌死亡，即细胞膜损伤 机理。有的学者提出，抗菌肽是通过与细胞膜上存在的特异 性受体及其他因子协同作用而导致细菌死亡的，即胞内损伤 机理。
结语
随着对抗菌肽在理论和应用上的全面研 究,抗菌肽终将作为一类新型替抗药物和环 保型饲料添加剂对动物生产和人类健康产 生深远的影响。总之，相信在不久的将来， 抗菌肽必将极大地造福于人类！
1、细胞膜损伤机理
抗菌肽结合负电性细菌细胞膜并插入膜内 导致膜穿孔形成离子或溶质通道，引发细胞 内水溶性物质大量渗出，胞内ATP下降，细胞 呼吸受阻并导致细菌死亡。
2、胞内损伤机理
抗菌肽要作用于胞内，首先必须穿过细胞膜， 抗菌肽一旦穿过质膜，它可能通过结合DNA阻断DNA 复制或抑制与隔膜形成相关的膜蛋白而抑制细菌隔 膜形成，干扰转糖基作用抑制肽聚糖生物合成阻断 细胞壁形成，阻断细菌吸收胸腺嘧啶、尿嘧啶、亮 氨酸等抑制核酸、蛋白质合成，抑制酶的活性，最 终导致胞内损伤。
抗菌肽研究进展
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抗菌脂肽一般是革兰氏阳性芽孢杆菌产生的代谢产物。其分子是由 亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成.因此，其除了具有抗菌活性之 外还具有生物表面活性剂的特性。
目前发现的抗菌脂肽主要有表面活性素(surfactin)、芬荠素 (fengycin)、伊枯草菌素(iturin)等。
持原有的生理活性不变。
直接制作口服剂型药品、保健品、营养品等。
3、医药卫生中的应用
新一类抗生素最好的替代者。 它具有抗病毒、抗肿瘤活性，也有着不可
抵挡的临床应用前景。
抗菌肽应用中存在的问题
1、抗菌肽的生产
抗菌肽大规模临床应用的最首要的问题是高生产成本。 抗菌肽在生物体内天然含量极少,天然资源有限 抗菌肽分子质量小,提取步骤烦琐且效率低,工艺要求高 化学合成法成本高,价格昂贵
抗菌肽的应用
1、农业和动植物转基因中的应用
可作为农药添加剂，大大减少农药用量，降低环 境污染指数，生产出绿色农产品。
抗菌肽被认为是最有发展前景的绿色饲料添加剂。 通过微生物介导，利用基因工程技术将抗菌肽基
因转入植物和动物，产生了抗菌肽转基因植物和 动物。
2、食品工业的应用
新型食品防腐剂 可添加到食品中，制作各种功能食品，且仍能保