抗菌肽的概念
抗菌肽的生物学功能及其在肉鸡养殖中的应用
2024.01 43大量使用抗生素会导致病原产生耐药性和抗生素的残留，降低禽畜的免疫力，我国已经禁止在禽畜饲料中添加抗生素，并且建议禽畜养殖中也要减少抗生素的使用，所以需要使用其他可有效抑制细菌、真菌和病毒，且不易产生耐药性的药物。
抗菌肽是一种在生物新陈代谢会产生的，可以抑制或杀灭病原微生物的活性小分子多肽，在多细胞生物中具有膜杀伤作用，应用于肉鸡养殖可以提升肉鸡生长性能提高抗氧化能力、免疫力，具有改善肠道健康的作用。
1 抗菌肽的来源1.1 动物源抗菌肽动物源抗菌肽是动物机体免疫系统的重要成分，具有广谱抗菌作用，可有效杀灭外源性病原。
哺乳动物的抗菌肽由嗜中性粒细胞、上皮细胞和肥大细胞产生，可有效免疫革兰氏阴性菌和各种真菌。
昆虫没有免疫系统，在受到病原侵袭时会诱导抗菌肽基因的表达，昆虫血液、淋巴和消化道内的抗菌肽可以提升对病原微生物的防御能力。
1.2 植物源抗菌肽植物在受到威胁时会分泌一种可以抵御外界威胁的小分子多肽，称为植物抗菌肽，与细胞膜作用后可激活细胞的抗菌活性，主要为硫堇、脂肪转移蛋白、植物防卫素等。
1.3 微生物源抗菌肽微生物在被其他病菌侵袭时也会分泌抗菌肽来保护自身安全，主要来源于细菌、真菌。
2 抗菌肽的生物学功能2.1 抗细菌抗菌肽的结构一般具有三个以上的阳离子氨基酸残基，可静电吸附带负电荷的细菌细胞膜，并与之脂质结合，在抗菌肽浓度达到一定数量时可以破坏细菌细胞膜的完整性，导致细胞死亡。
动物体内通常有多种抗菌肽，可以协同发挥抗菌作用，但不同的抗菌肽对革兰阴性和革兰阳性细菌的作用方式和强度不同，一些抗菌肽可以直接作用于革兰阴性菌独有的脂多糖，导致其解离；而革兰阳性菌细菌酶对磷脂酰甘油的修饰作用可以被一些抗菌肽破坏，导致细菌死亡，这种抗菌肽可以提升细菌对阳离子类的抗菌药物作用效果。
还有些抗菌肽可进入细胞膜内，与核酸和蛋白质等结合来影响蛋白质的合成，从而抑制细胞壁的生成或降低细胞内酶的活性。
抗菌肽的作用机理
抗菌肽的作用机理抗菌肽是一类存在于多种生物体中的天然抗微生物活性的短肽。
它们能够杀灭或抑制多种病原微生物，包括细菌、病毒、真菌和寄生虫等。
抗菌肽的作用机理主要包括破坏细胞膜、抑制核酸和蛋白质的合成、调节细胞免疫反应等多种方式。
以下是对抗菌肽作用机理的详细解析：1.破坏细胞膜：抗菌肽通过与细菌细胞膜相互作用，改变其结构和功能，导致细胞膜的通透性增加，使其失去完整性。
抗菌肽能够进入细胞内，与细胞内的生物分子相结合，干扰细胞的正常代谢，从而导致细菌的死亡。
2.抑制核酸和蛋白质的合成：抗菌肽可以与细菌细胞内的核酸和蛋白质发生相互作用，抑制其正常的合成过程。
抗菌肽可以通过与DNA相互作用，干扰DNA的复制和转录过程，阻止细菌的遗传物质的正常复制和表达。
此外，抗菌肽还可以与细菌细胞中的RNA或蛋白质相互作用，抑制它们的合成和功能，导致细菌的死亡。
3.刺激免疫反应：抗菌肽不仅具有直接杀菌作用，还能够调节宿主细胞的免疫反应。
它们能够激活和增强宿主细胞的免疫系统，促进炎症反应的产生，引起炎症细胞的聚集和活化，增强炎症反应对微生物的清除能力。
此外，抗菌肽还可以增强巨噬细胞的吞噬活性，促进免疫系统的清除细菌的能力。
4.目标蛋白破坏：抗菌肽能够与细菌细胞内的特定蛋白质相互作用，从而导致其功能的异常和失活。
定向破坏细菌的特定蛋白质，可以有效地杀灭或抑制细菌的生长。
5.调节细菌的生物膜：细菌的生物膜是其生存和传播的关键结构，而抗菌肽能够改变细菌生物膜的组成和稳定性，减少细菌的防御能力和耐药性。
6.抗菌肽在治疗感染疾病时还可能与宿主宿主免疫反应相互作用，抑制炎症的过度反应，减轻组织损伤。
总的来说，抗菌肽具有多种作用机理来杀灭和抑制病原微生物的生长和繁殖。
这些机制可以综合起来作用，发挥抗菌活性。
抗菌肽具有广谱的抗菌活性，且对多种耐药菌株也表现出较好的抗菌效果。
因此，研究和利用抗菌肽在治疗和预防感染疾病方面具有重要意义。
抗菌肽概况
抗菌肽概况1.1 抗菌肽的基本概况抗菌肽又称抗微生物肽(antimicrobialpeptide)或肽抗生素(peptide antibiotics)，在动植物体内分布广泛，是天然免疫防御系统的一部分。
抗菌肽是近年来发现的广泛存在于自然界的一类阳离子抗菌活性肽。
越来越多的证据表明它们在宿主先天性免疫和适应性免疫中有着重要的作用。
目前国内外对抗菌肽的研究开发正不断深入。
抗菌肽(antibacterialpeptides)广义上是指存在于生物体内具有抵抗外界微生物侵害、消除体内突变细胞的一类小分子多肽。
抗菌肽是由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。
1972年，瑞典科学家Boman对惜古比天蚕(Hyalophoracecropia)蛹注射蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)，首次发现了抗菌肽cecropin。
此后，对抗菌肽的研究取得了很大的进展，目前在昆虫、植物、哺乳动物、病毒、两栖类以及人类中已发现类似的抗菌活性物质达2000多种。
抗菌肽广泛存在于动物的免疫细胞(如吞噬细胞)、各种脏器的粘膜、皮肤以及植物的花、果、叶中。
有专家推测，抗菌肽在进化意义上最早可能参与了早期真核细胞的噬菌作用，这种作用既是细胞自身防御的需要，而且有可能通过降解微生物为自身生长提供需要的营养，并且最终在生物进化过程中作为防御分子被保留下来。
由于抗菌肽具有小分子的特点，可以快速合成并易于大量存储，与特异性免疫反应相比能更加迅速地对病原菌作出反应，使其成为生物机体先天性非特异性防御系统的重要组分，此外，抗菌肽还具有稳定、水溶性好、抗菌机制独特、对高等动物正常细胞无害等特点，显示了在医学和农业上潜在的研究价值和应用价值。
近年来，有关抗菌肽及其应用逐渐成为动物学、植物学、药理学及生理学等领域的研究热点。
1.2 抗菌肽的理化性质包括细菌、真菌、昆虫、被囊动物(tunicate)、两栖类动物、甲壳类动物、鸟类、鱼类、哺乳动物(包括人类)以及植物在内的所有生物体都可产生抗菌肽。
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]。
抗菌肽及其在饲料中的应用
抗菌肽及其在饲料中的应用抗菌肽概述1972年，瑞典科学家Boman等首先在果蝇中发现抗菌肽及其免疫功能，随后从惜古比天蚕蛹诱导分离到并命名为cecropin。
此后人们相继从细菌、真菌、两栖类、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有类似性质的活性蛋白。
抗菌肽又称抗微生物肽（antimicrobial peptide）或肽抗生素（peptide antibiotics），在动植物体内分布广泛，是天然免疫防御系统的一部分。
抗菌肽不仅具有广谱抗细菌能力，而且对真菌、病毒、及癌细胞也有作用。
其对畜禽具促生长、保健和治疗疾病的功能，属无毒副作用、无残留、无致细菌耐药性的一类环保型制剂。
具有广阔的应用前景。
抗菌肽的分类抗菌肽按结构、功能大致分为四类：cecropin（天蚕素）类；富含pro残基(脯氨酸）的magainin（蛙皮素）；富含gly残基（甘氨酸）的melittin(蜂毒素）；富含cys 残基（半胱氨酸）的defensin（防御素）。
抗菌肽按来源一般分为六类：哺乳动物抗菌肽、两栖动物抗菌肽、昆虫抗菌肽、植物抗菌肽、细菌抗菌肽、病毒抗菌肽抗菌肽的结构和特性通常由数十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。
含有4个或多于4个带正电荷的氨基酸，N端亲水C端硫水具有双亲的性质；具有热稳定性，在100℃加热10-15分钟仍能保持其活性。
等电点大于7，表现出较强的阳离子特性。
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；具备抵抗胰蛋白酶和胃蛋白酶水解的能力。
抗菌肽的作用机理抗菌肽是以一端插入细菌细胞膜，通过¡°打孔¡±形成一个通道，使细菌细胞膜破裂，原生质¡°泄漏¡±而死亡。
（对于G阴性菌，抗菌肽易与其外膜上的带负电荷脂多糖相互作用，从而破坏外膜结构以穿越内膜，而G阳性菌不具有脂多糖，但其表面由于肽聚糖中的胞壁酸、透质膜）抗菌肽的作用机理抗菌肽的杀菌机制模拟图抗菌肽的杀菌机制模拟图孔道外溢抗菌肽的作用机理特点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，如阻扰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。
抗菌肽的概念
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 %。
抗菌肽与抗生素的区别
抗菌肽与抗生素的区别一、来源不同抗生素(antibiotics)是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物。
如青霉素来源青霉菌产生的次级代谢产物，硫酸粘杆菌素来源于粘细菌产生的次级代谢产物。
而抗菌肽(antimicrobial peptide)又称宿主防御肽，指生物体内经诱导而产生的一类具与先天免疫相关的有抗菌活性小分子多肽物质，最早是在昆虫中发现，随后在各种生物体都有发现，包括细菌、植物、动物甚至人体中都有。
而一些微生物产生的抗菌肽都是初级代谢产物，是生物体直接产生的。
二、产生方式不同抗菌肽是通过基因编码合成，由DNA到RNA到蛋白(多肽)，故所有的抗菌肽中的氨基酸为20种常见氨基酸。
即信使RNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组，在蛋白质合成时所代表一种氨基酸。
如AAA为赖氨酸，AUG为蛋氨酸等。
而抗生素大部分为酶促反应生成。
涉及到许多合成酶、水解酶、转移酶等的作用，将一些化学基团组合，生成复杂的结构。
即使一些肽类抗生素，也经过了大量酶促反应的作用，故许多肽类抗生素很难有明确的氨基酸序列，因为存在大量的氨基酸衍生物或者稀有氨基酸。
如杆菌肽由9-12个氨基酸及其衍生物组成，同时存在噻唑环的修饰，很难确定其氨基酸序列。
如硫酸粘杆菌素由10个氨基酸组成，其中6个氨基酸为二氨基丁酸这种稀有氨基酸，也就是非编码氨基酸，还存在一个甲基辛酰这种非氨基酸结构，故也很难确定其氨基酸序列。
这些结构大部分是通过酶促反应生成。
三、对机体的免疫作用不同抗菌肽为宿主防御肽，在宿主先天免疫中有重要的调节作用，能提高机体的非特异免疫，如天蚕素抗菌肽能通过提高CD4+和CD8+的比值，从而提高机体的非特异免疫。
而许多抗生素不能提高免疫，还对免疫有抑制作用或者损伤作用，如氯霉素对骨髓造血功能有很强的破坏作用，从而降低免疫细胞的生成。
因为抗菌肽是机体先天免疫产生的对抗外源病原物，除了对细菌有抑制杀灭作用，对真菌、病毒、原虫都有一定的抑制作用，不同的抗菌肽抗菌谱不同。
抗菌肽名词解释
抗菌肽名词解释
抗菌肽是一种广泛存在于各种生物体内的短小多肽，可静态杀死
细菌和其他病原体，又难以产生抗药性。
抗菌肽促进人体免疫系统的
抵抗力，是一种天然的抗生素，具有广阔的应用价值。
一、抗菌肽的定义
抗菌肽，又称抗微生物肽，是由20～50个氨基酸组成的小肽分子，在细菌、病毒、真菌等微生物的细胞壁、膜和某些生物活性分子
上产生作用，其抗菌作用可以归纳为直接杀死细菌和增强机体免疫力。
二、抗菌肽的作用和分类
1.抗菌肽的作用：
抗菌肽的作用主要是在生物体内维持正常的微生物环境和免疫系
统的平衡。
在现代医学中，抗菌肽已经被广泛应用在各种领域中，如
医疗、生物技术、食品工业等。
2.抗菌肽的分类：
根据抗菌肽在分子中的位置和分子量，抗菌肽可以分为两类：核
酸抗菌肽和蛋白抗菌肽。
三、抗菌肽在医学中的应用
抗菌肽在医学中的应用主要包括：保健品、诊断试剂、药物等方面。
具体地说，抗菌肽可以用于预防和治疗细菌和真菌感染，缓解炎
症反应，促进伤口愈合等。
四、抗菌肽的研究热点
目前，抗菌肽研究领域的热点问题主要包括以下几个方面：
1.抗菌肽的确切作用机制尚不清楚，需要进行进一步的研究；
2.开发新型抗菌肽，如重组抗菌肽，寻找更多的关键作用环节，
提高稳定性和活性；
3.通过天然抗菌肽组合，提高抗菌活性，展开药物的临床应用。
五、结语
抗菌肽是一类天然的抗生素，具有抗菌、抗病毒、抗癌、调节免
疫、促进伤口愈合等多方面的作用。
在医学中的应用潜力巨大，值得人们积极研究和开发。
未来，抗菌肽的研究将更加深入，应用范围也将得到进一步拓展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 %。
（4）环链结构，该类抗菌肽在C末端有一个分子内二硫键，在C末端形成一个环链结构，而N末端为线状结构。
如青蛙皮肤细胞产生的brevinins和bactenecin。
2 .抗菌肽的分类
目前，抗菌肽的分类还比较复杂，没有统一的标准。
本文就对目前大家普遍比较认可的几种分类方式做一概述。
2.1根据抗菌肽对不同病原体的作用分
根据抗菌肽对细菌、真菌及肿瘤细胞的作用不同，可将抗菌肽分为抗细菌肽、抗真菌肽、抗肿瘤肽、既抗真菌又抗细菌的抗菌肽、既抗肿瘤又抗微生物的抗菌肽等。
2.2根据抗菌肽的结构分
根据其化学组成、二级结构以及功能来划分，Hoffmann1966年将抗菌肽根据空间结构分为线肽和环肽两类，随后Bomalm1998年根据抗菌肽基因研究的成果，将抗菌肽分为四大类[3]，（1）不含半胱氨酸的线肽，包括具有α-螺旋和不具有α-螺旋两类；（2）含等量半胱氨酸的抗菌肽；（3）富含1-2种氨基酸的线肽，最早发现的该类抗菌肽是蜜蜂中的apidaecin，富含脯氨酸和精氨酸；（4）高突变的防御肽。
2.3根据抗菌肽的来源分 : 根据来源可将抗菌肽分为哺乳动物抗菌肽、昆虫抗菌肽、植物抗菌肽、细菌抗菌肽、病毒抗菌肽等。