抗菌肽的研究进展及在农业中的应用_张煜
浅谈抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用
浅谈抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用1. 引言1.1 研究背景通过对抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用进行深入研究和探讨，不仅可以为提高禽类的健康水平和生产效益提供新的思路和方法，也可以为禽类养殖业的可持续发展做出贡献。
部分将围绕抗菌肽在肉鸡蛋鸡养殖中的应用现状和存在的问题展开探讨，为接下来的正文部分奠定基础。
1.2 研究目的抗菌肽作为一种天然抗菌肽类物质，在农业养殖中具有广阔的应用前景。
本文旨在探讨抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用，并通过深入研究，揭示其在养殖业中的潜在益处。
本研究的目的主要包括以下几个方面：首先，探讨抗菌肽的定义与特点，从理论上深入了解抗菌肽的抗菌机制及生物学特性；其次，分析抗菌肽在肉鸡中的应用情况，探讨其在提高肉鸡免疫力和生长性能方面的作用；再次，研究抗菌肽在蛋鸡中的应用潜力，探讨其对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响；此外，比较无抗养殖中抗菌肽的优势，分析在无抗养殖模式下抗菌肽替代抗生素的可行性和优势；最后，展望抗菌肽在养殖业中的未来发展趋势，探讨其在实际生产中的应用前景，并提出对养殖业的启示，同时指出当前研究的不足之处，为今后的深入研究提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 抗菌肽的定义与特点抗菌肽是一类存在于动物和植物中的天然抗菌肽质，具有广谱、高效的杀菌作用，可用于对抗细菌、真菌和病毒等病原微生物。
抗菌肽主要通过破坏病原微生物的细胞膜结构或穿透细胞膜进入细胞内部来发挥其杀菌作用。
抗菌肽具有以下几个特点：1. 广谱性：抗菌肽对抗细菌、真菌和病毒等多种病原微生物具有杀灭作用，且能够快速有效地清除病原微生物。
2. 高效性：抗菌肽在低浓度下即可发挥强大的杀菌作用，具有较低的耐药性风险。
3. 快速性：抗菌肽作用迅速，可在短时间内杀灭大量病原微生物，有效控制疾病的传播。
4. 作用机制独特：抗菌肽与传统抗生素不同，其作用机制主要通过破坏病原微生物的细胞膜结构或穿透细胞膜进入细胞内部，在病原微生物产生耐药性后仍能保持一定的杀菌效果。
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。
[农业畜牧行业分析]抗菌肽在畜牧业上的应用前景
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[农业畜牧行业分析]抗菌肽在畜牧业上的应用前景抗菌肽是一种天然的抗菌物质，具有广谱抗菌活性，对细菌、真菌和病毒等病原微生物具有很强的杀灭作用。
在畜牧业上，抗菌肽的应用前景非常广阔。
本文将从使用抗菌肽的背景、应用领域和发展前景三个方面进行阐述。
一、抗菌肽的背景畜牧业是人类获取动物食品的重要方式，但由于动物养殖环境不同、生活方式不同，养殖动物易感染细菌、病毒和真菌等微生物，从而导致畜禽养殖中的各种疾病问题，影响生产效益。
同时，养殖动物受到普遍使用的抗生素和化学消毒剂的滥用，导致了抗药性的产生和环境污染的问题。
因此，寻找具有广谱抗菌活性、低毒性和少抗药性的替代策略是当前畜牧业亟待解决的问题。
二、抗菌肽在畜牧业上的应用领域1.增加养殖动物的免疫力：抗菌肽可以增强养殖动物的免疫系统，提高其抗病能力和生长速度，减少病原微生物对养殖动物的侵袭和感染。
研究表明，抗菌肽可以调节免疫相关细胞的数量和功能，增加免疫球蛋白的产生和清除病原微生物的能力。
2.代替抗生素的使用：由于抗生素使用范围过广和滥用等问题，已经出现了抗生素耐药性的产生。
而抗菌肽具有广谱抗菌活性，并且对已经产生了抗生素耐药性的细菌也具有一定的杀菌作用。
因此，将抗菌肽应用于畜牧业中，可以减少抗生素的使用，避免抗生素耐药性问题。
3.改善动物饲料和环境卫生：抗菌肽可以用作添加剂添加在动物饲料中，通过改善肠道菌群的结构和平衡，减少有害微生物的生长，提高动物饲料的利用率和健康状况。
此外，抗菌肽还可以用于动物饮水系统的消毒，改善畜牧业的环境卫生状况。
三、抗菌肽在畜牧业上的发展前景抗生素滥用和抗生素耐药性的问题已经引起了广泛关注，政府对于畜牧业中抗生素的使用也有一定的监管措施。
因此，寻找替代抗生素的策略具有重要的意义和市场需求。
目前，抗菌肽在畜牧业上的应用还处于起步阶段。
随着人们对于健康食品和环保的要求越来越高，抗菌肽在畜牧业中的应用前景非常广阔。
但是，目前抗菌肽的产量较低，制备工艺较为复杂，导致成本较高。
抗菌肽的研究进展及展望
抗菌肽的研究进展及展望抗菌肽是一类存在于生物体内的小分子多肽，在许多生物体中具有广谱的抗菌活性。
由于抗菌肽具有不易产生耐药性、杀菌快速、作用广泛等优点，因此受到了广泛的研究关注。
本文将对抗菌肽的研究进展及展望进行综述。
目前，抗菌肽的研究主要集中在以下几个方面：抗菌肽的发现与鉴定、分子机制研究以及应用前景。
首先，抗菌肽的发现与鉴定是抗菌肽研究的基础。
传统的抗菌肽发现方法主要依赖于生物体中天然存在的抗菌肽的提取和鉴定。
而现代的研究方法通过基因工程技术或化学合成手段，合成了大量具有抗菌活性的肽段。
同时，利用蛋白质组学技术，如质谱分析和基因芯片技术，能够加速对抗菌肽的鉴定过程，扩大了抗菌肽的种类。
其次，抗菌肽的分子机制研究对于深入理解其抗菌活性至关重要。
已经有许多研究对抗菌肽的杀菌机制进行了探索。
一方面，抗菌肽通过与细菌细胞膜相互作用，破坏细菌细胞膜的完整性，导致细胞内的物质渗漏，并最终引起细胞死亡。
另一方面，抗菌肽还可以通过调节免疫反应来发挥其抗菌作用。
近年来的研究表明，抗菌肽能够调节机体免疫细胞的功能，促进炎症反应，增强机体的抗菌能力。
最后，抗菌肽在临床应用中具有广阔的前景。
由于抗菌肽具有广谱的抗菌活性，不易产生耐药性的特点，因此被认为是一种具有巨大潜力的抗菌药物。
目前，已经有一些抗菌肽被商业化生产，并成功应用于临床。
例如，抗菌肽polymyxin B和polymyxin E被用于治疗产生多药耐药的革兰氏阴性菌感染。
此外，抗菌肽也可以用于生物防治、食品保鲜等领域。
尽管抗菌肽在抗菌药物领域中具有巨大的潜力，但其在实际应用中仍然面临一些挑战。
首先，抗菌肽的生产成本较高，限制了其大规模生产和应用。
其次，抗菌肽的稳定性和毒副作用也需要进一步研究和改善。
因此，未来应加强对抗菌肽的生产和改良以及对其在临床应用中的消毒副作用进行更加深入的研究。
总的来说，抗菌肽作为一类具有广泛应用前景的抗菌药物，其研究已取得了显著的成果。
抗菌肽的研究进展及在农业中的应用
抗菌肽的研究进展及在农业中的应用
抗菌肽的研究进展及在农业中的应用
具有广谱高效杀菌活性的小分子多肽类物质--抗菌肽,是机体非特异性免疫系统的重要组成部分.据研究表明,抗菌肽对细菌、部分真菌、原虫、病毒、肿瘤细胞都具有杀伤作用.从目前国内外在抗菌肽研究热点着手,分析阐述了抗菌肽的分类、作用机理、抗菌肽基因工程,及抗菌肽在农业中的应用,并展望了利用植物生物反应器生产抗菌肽的可能性及应用前景.
作者：张煜刘玮丁汉凤毕玉平作者单位：张煜,丁汉凤,毕玉平(山东省农业科学院高新技术研究中心,山东,济南,250100)
刘玮(中国海洋大学生命技术学部,山东,青岛,266003)
刊名：安徽农业科学ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES 年，卷(期)：2006 34(3) 分类号：Q78 关键词：抗菌肽基因工程农业植物生物反应器。
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。
浅谈抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用
浅谈抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用【摘要】抗菌肽是一种天然存在于动物体内的抗菌物质，具有广泛的杀菌作用。
本文旨在探讨抗菌肽在肉鸡和蛋鸡无抗养殖中的应用。
首先介绍了抗菌肽的作用机制，然后详细阐述了抗菌肽在肉鸡和蛋鸡中的应用情况，同时强调了在无抗养殖中的优势。
对抗菌肽在养殖业中的前景进行了展望，认为其具有巨大的应用潜力。
结语指出，抗菌肽在无抗养殖中的应用将为养殖业带来新的发展机遇，有望成为未来养殖业可持续发展的重要方向。
通过本文的研究，可以更好地了解抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用前景，为养殖业的发展提供重要参考。
【关键词】抗菌肽、肉鸡、蛋鸡、无抗养殖、作用机制、优势、前景、应用、总结、养殖业1. 引言1.1 研究背景目前，随着养殖业的发展，抗菌肽在肉鸡和蛋鸡的养殖中得到了广泛的应用。
通过添加抗菌肽于饲料中，可以有效地抑制病原菌的生长，减少动物的发病率，提高养殖效益。
抗菌肽还可以促进动物的生长发育，改善肉质和蛋质，提高产品的市场竞争力。
研究抗菌肽在肉鸡蛋鸡的无抗养殖中的应用，具有重要的意义和价值。
1.2 研究目的研究目的：随着农业发展和人口增长，养殖行业中抗生素滥用导致的抗药性问题日益凸显，对人类健康和环境产生了严重影响。
本研究旨在探讨抗菌肽在肉鸡和蛋鸡无抗养殖中的应用，以及抗菌肽在养殖业中的潜在前景。
通过对抗菌肽的作用机制进行深入分析，结合实际应用案例，我们希望能够为实现无抗养殖提供更有效的解决方案，并为养殖业的可持续发展做出贡献。
通过这一研究，我们也旨在促进人们对抗菌肽的认识，增强对其应用的信心和推广力度，推动养殖业向更加健康、绿色的方向发展。
2. 正文2.1 抗菌肽的作用机制抗菌肽是一类具有抗菌活性的小分子肽，通常由10-50个氨基酸组成。
它们在生物体内起着重要的防御作用，能够抑制细菌、真菌、病毒等微生物的生长和繁殖。
1. 破坏细菌细胞膜：抗菌肽可以通过与细菌细胞膜中的负电荷成分结合，改变细胞膜的完整性，使细菌细胞内部的物质外泄，最终导致细菌死亡。
抗菌肽在生猪养殖中的应用
抗菌肽在生猪养殖中的应用抗菌肽是一类具有抗菌活性的多肽化合物，广泛存在于哺乳动物、鸟类、昆虫和植物等生物体内，是自然界中非常重要的免疫系统组成成分之一。
随着人们对食品安全和动物健康的重视，抗菌肽在生猪养殖中的应用也备受关注。
本文将从抗菌肽的来源和作用机理、在生猪养殖中的应用现状以及未来的发展趋势等方面展开阐述。
一、抗菌肽的来源和作用机理抗菌肽分布于很多动植物体内，如血液、皮肤、唾液以及分泌液等，主要的作用是对抗病原微生物的侵袭。
抗菌肽的作用机理主要包括破坏微生物细胞膜结构、干扰微生物细胞内代谢等方式，进而达到抑制病原微生物生长的效果。
抗菌肽的来源主要包括以下几种类型：1. 动物体内：包括人类、哺乳动物、鸟类等，如人类的β-防御素、猪的胸腺溶解素等；2. 植物体内：包括大豆、大麦、水稻等种子中，如大豆中的大豆抗菌肽；3. 微生物体内：包括细菌、真菌等，如青霉素、链霉素等。
二、抗菌肽在生猪养殖中的应用现状随着养殖业的发展和生猪养殖规模的不断扩大，生猪养殖中的疾病防控和用药安全问题日益凸显。
传统的抗生素使用面临着抗药性、残留、环境污染等问题，因此人们开始更加关注天然的抗菌肽在生猪养殖中的应用。
目前，抗菌肽在生猪养殖中的应用主要表现在以下几个方面：1. 替代抗生素：抗菌肽在生猪饲料中的添加可以替代部分抗生素的使用，避免抗生素滥用所带来的问题，对于改善养殖环境、减少抗药性菌株的产生具有重要意义；2. 免疫调节：抗菌肽还可以通过调节免疫系统的功能，增强生猪对各类病原微生物的抵抗能力，提高生猪的免疫力；3. 促进生长：抗菌肽可以通过促进生猪的消化吸收、提高饲料利用率等方式，促进生猪的生长发育。
三、未来的发展趋势随着人们对食品安全和动物健康的重视，抗菌肽在生猪养殖中的应用前景十分广阔，但也面临一些挑战和问题：1. 抗菌肽的生产和提取技术尚不成熟，成本较高。
未来需要加大对抗菌肽的生产技术研究和开发工作，降低生产成本，提高产量；2. 抗菌肽的安全性和毒副作用需要进一步评估。
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抗菌肽的研究进展及在农业中的应用
张 煜1 , 刘 玮2 , 丁汉凤1 , 毕玉平1
岛 266003) ( 1. 山东省农业科学院高新技术研究中心, 山东济南 250100; 2. 中国海洋大学生命技术学部, 山东青
[8, 9] [ 6]
的二级结构。主要代表是 indolicidin。有报道称 , indolicidin 可以抑制 DNA 的合成 。 1. 1. 4 LOOP 型抗菌肽。含有 - 折叠的 LOOP 结构 , 代表物 质是 Thanatin,Thanatin 又称为死亡肽, 是目前已知的抗菌能 力最强的小分子多肽之一。Thanatin 对细菌 ( 包括革兰氏阳 性及阴性细菌 ) 和真菌都有杀伤作用, 其作用机理目前还未 研究透彻[ 11] 。 1. 2 抗菌肽的作用机理 抗菌肽作用机理的研究主要集 中在抗菌肽与质膜的相互作用的问题上。抗菌肽与细胞膜 的作用大致分为两类: 破坏膜结构的作用和非破坏膜结构 的作用。其中 , 阳离子性抗菌肽与革兰氏阴性菌细胞膜的 作用过程研究的较为透彻。研究表明 , 抗菌肽与革兰氏阴 性菌细胞膜的相互作用始于抗菌肽与 LPS 结合并引起细菌 外膜结构改变 , 进而与内膜结合形成通道, 改变膜的通透性 并引起呼吸相关的质子运动力的下降和新陈代谢的丧失, 最终影响生物大分子的合成 [ 12] 。由于抗菌肽对细菌细胞 壁的透过能力不同, 因而, 不同抗菌肽及同一抗菌肽对不同 细菌的最小致死浓度也有很大不同[ 13] 。 2 抗菌肽的基因工程 2. 1 天然抗菌肽基因的克隆及表达 迄今为止, 多种抗菌 肽基因已经被克隆并成功表达。如抗菌肽 Magainin 在酵母 中成功表达[ 14] , 重组抗菌肽 sacotoxin IA 在大肠杆菌细胞中 获得表达[ 15] , 天蚕抗菌肽 A 在昆虫系统中得到表达[ 16] 。另 外 , 朱嘉明等将天蚕抗菌肽 A 与蜂毒肽杂合肽基因转入大 肠杆菌中进行了表达[ 17] 。国内外众多研究者在天然抗菌 肽基因的克隆及表达方面硕果累累。 2. 2 抗菌肽基因的设计及人工合成 生物技术的发展及
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作用、 无残留、 无致细菌耐药性的一类环保型制剂。因而抗 菌肽作为一种新型饲料添加剂 , 是目前饲料工业的一个新 的研发方向。 4 以植物生物反应器大规模生产抗菌肽 天然抗菌肽提取困难, 而且制备成本高。因而利用基 因工程手段实现大量生产抗菌肽是目前的研究热点之一。 生物反应器( Bioreactor) 是指利用生物系统大规模生产有重 要商业价值的外源蛋白质 , 用于医疗保健和科学研究。植 物可以利用自然界中 简单的物质 , 如 光和大 气中丰富 的 CO2 合成复杂的有机化合物 , 目前利用植物生物反应器生 产药用蛋白已经取得了成功。以转基因植物作为生物反应 器生产抗体或药用重组蛋白具有以下优势 : 4. 1 生产成本低 植物适合于大规模种植, 生产过程不需 要特殊的仪器设备 , 上游生产成本低。由于转基因蔬菜和 水果等可以直接食用 , 因而免去了下游纯化等繁琐的程序, 大大节约了成本。 4. 2 安全性好 相对于微生物和动物, 植物生物反应器本 身不易携带对人体有害的病原 , 具有很高的安全性。 4. 3 植物的转基因技术比较成熟 植物的转化技术如根瘤 农杆菌介导法、 基因枪法、 显微注射法等都已建立起比较成熟 的操作体系, 这为建立完善的植物生物反应系统奠定了基础。 目前已有多种医药蛋白已利用植物生物反应器实现了 大量表达, 如人表皮生长因子、 脑啡肽、 干扰素、 抑酶肽等。 将动物或人专一性的抗菌肽基因转入蔬菜水果或其他农作 物 , 实现大量表达 , 是生产抗菌肽的一条有效、 安全、 有推广 前景的途径。 参考文献
ห้องสมุดไป่ตู้
。
1. 1. 3 无规则型抗菌肽。无规则型抗菌肽普遍缺乏典型
作者简介 收稿日期 张煜 ( 1980- ) , 男 , 山东德 州人 , 研究实习 员 , 从事实验室 技术支持工作 。 2005 -10 -20
434
安徽农业科学
2006 年
活性, 结果表明 AD 基因在酵母中得到了表达[ 21] 。人工设 计并合成抗菌肽基因已经成为目前筛选新型抗菌肽的主要 手段。 3 抗菌肽在农业中的应用 3. 1 作物品种的改良 植物病害多达数百种, 几乎所有作 物在生长期内都会遭到不同程度的危害, 培育抗病新品种 是防治植物病害的根本途径。抗菌肽具有广谱杀菌效果及 不易引起病原微生物产生耐药性等优点 , 因而 , 将抗菌肽基 因转入农作物, 是培育作物抗病新品种的有效策略。 3. 1. 1 抗菌肽基因在模式植物 烟草和马铃薯中的表达。 李乃坚等应用花粉管通道技术将天蚕抗菌肽 B 基因导入烟 草子房, 经多世代接种青枯菌鉴定 , 并经胭脂碱、 点杂交、 PCR 扩增和 Southernblot 检测。结果表明 , 抗菌肽 B 基因已 整合到烟草基因组并传递到后代中 。王志兴等将抗菌 肽 Ceropin B 和 Shiva A 基因转入马铃薯种, 也获得了稳定的 抗马铃薯青枯病株系[ 23] 。 3. 1. 2 转抗菌肽基因水稻植株的获得。黄大年等构建了 一个含人工合成的抗菌肽 B 基因载体 PCB1, 应用基因枪法 将其转入水稻未成熟胚, 获得了整合有外源抗菌肽基因转 基因水稻, 抗病性测定的结果显示获得转基因水稻有高抗 细条病及白叶枯病的能力[ 24] 。 3. 1. 3 转有抗菌肽基因的其他植物。郑启发等采用根癌 农杆菌介导法将柞蚕抗菌肽 D 基因导入沙田柚 25。周鹏等 用农杆菌介导法将天蚕抗菌肽 B 基因导入广藿香, 通过诱 导再生转基因植株, 获得了抗广藿香青枯病的新品种 [ 25] 。 管志文等将降人工合成柞蚕抗菌肽 D 基因转入桑树, 获得 了基因工程转化苗 [ 26] 。 3. 2 用于动物育种及饲料的开发 3. 2. 1 转基因动物的研究。转基因动物研究方面主要集 中在提 高动物的 抗病 能力和 传染病 防治。Yarus 等 把牛 TAP 基因导入小鼠乳腺 , 在小鼠乳中检测到了牛 TAP 的存 在, 表明乳腺能转录出相应的 TAP 类抗菌肽[ 27] 。将抗菌肽 基因直接导入动物染色体基因组 , 产生抗病原菌感染的转 基因动物新品种, 将成为畜牧业发展的新途径。 3. 2. 2 抗菌肽在饲料工业中的应用。高等动物肠道内的 抗菌肽能抑制外源性病原菌, 而对动物肠道存在的正常菌 群和动物细胞无杀伤作用。虽然肠源抗菌肽有选择性杀伤 病原菌的优点, 但其在动物体内的表达分泌量却十分有限。 应用基因工程手段大量生产动物专一性抗菌肽, 并将其用 作饲料添加剂 , 可以使饲养动物对外源病原菌入侵具有更 好的抵抗能力。 抗菌肽能耐受饲料制粒时的高温。规模化发酵生产抗 菌肽时经高温浓缩工序, 可充分杀灭酵母菌体而不导致抗 菌肽的失活, 产品在应用后不会出现工程菌的扩散而导致 污染环境问题。抗菌肽杀菌机理非常独特, 病原菌不易对 抗菌肽产生耐药性 , 以工程菌工业化发酵生产抗菌肽的优 点是: 可大规模生产, 生产周期短 , 生产成本低且不受季节 和气候变化等外在环境的影响。抗菌肽产品具广谱抗菌作 用, 对畜禽具有促生长、 保健和治疗疾病的功能 , 属无毒副
抗菌肽是一类具有广谱高效杀菌活性的碱性多肽类物质, 是动物尤其是昆虫非特异性免疫系统的重要组成部分。1972 年, 瑞典科学家 Boman G 等首次从天蚕蛹中发现抗菌肽 ce cropins [1] , 此后又从各种动物( 哺乳动物、 两栖类等) 以及植物[ 2] 体内分离到抗菌肽, 某些细菌也能产生并分泌抗菌肽。由于最 初被发现的是其抗细菌功能, 因而被命名为抗菌肽 ( antibacteri alpeptides) , 但随着研究的不断深入, 人们发现某些抗菌肽还对 部分真菌[ 2] 、 原虫[3] 、 病毒[ 4] 甚至癌细胞[5] 具有明显的杀伤作 用, 是一类具有重要潜在应用价值的活性物质。 目前, 抗生素滥用导致的病原菌产生耐受力是困扰许 多国家的一个难题。寻找合适的活性物质来替代抗生素是 解决这一问题最有效的途径 。抗菌肽具有水溶性好、 热 稳定、 广谱抗菌及不易引起病原产生耐药性等优点, 是理想 的抗生素替代品。笔者就目前国内外对抗菌肽的研究及抗 菌肽在农业中的应用综述如下。 1 抗菌肽的分类及其作用机理 1. 1 抗菌肽的分类 研究抗菌肽结构的主要方法包括圆 二性色 谱 ( circular dichroism spectroscopy) 和 二维 核磁 共振 ( two -dimensional proton NMR) 等。按照抗菌肽的结构特征可 以将其划分为以下 4 类: 1. 1. 1 - 螺旋型抗菌肽。此类抗菌肽的二级结构主要为 螺旋。爪蟾抗菌肽 magainins 即是此类型的代表。 - 螺旋与 质膜的相互作用主要表现在其疏水可以端插入细胞膜中形 成孔洞 , 从而引发细胞膜通透性的改变 [ 7] 。 1. 1. 2 - 折叠型抗菌肽。此类抗菌肽的主要特征是二级结 构中存在反平行的 - 折叠。这种类型的大部分抗菌肽中也 存在一些次要的螺 旋片段。从日本鲎 ( Tachypleus tridenta tus ) 血液中分离 Tachyplesins 代表了这一类型的抗菌肽。目 前研究表明 Tachyplesins 与 LPS 之间具有很强的结合力 , 能 引起磷脂分子在细胞膜中的翻转及侧移等运动。这说明此 类抗菌肽能坏磷破脂分子的有序排列, 在不形成稳定性孔 洞或通道的前提下 , 使多肽分子穿过脂双层
摘要 具有广谱高效杀菌活性的小分子多肽类物质 抗菌肽, 是机体非特异性免疫系统的重要组成部分 。据研究表明, 抗菌肽对细 菌、 部分真菌、 原虫 、 病毒、 肿瘤细胞都具有杀伤作用。从目前国内外在抗菌肽研究热点着手, 分析阐述了抗菌肽的分类、 作用机理、 抗菌 肽基因工程, 及抗菌肽在农业中的应用, 并展望了利用植物生物反应器生产抗菌肽的可能性及应用前景 。 关键词 抗菌肽; 基因工程 ; 农业; 植物生物反应器 中图分类号 Q 78 文献标识码 A 文章编号 0517- 6611( 2006) 03- 0433- 02 Research Development of Antimicrobial Peptides and its Application in Agriculture ZHANG Yu et al (High -tech Research Center, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan, Shandong 250100) Abstract Antimicrobial peptides are an important component of the innate defenses of all species life. Many kinds of antibacterial have been separated from insects, mammals, bacteria and even from plants. According to the research report, the different peptides were toxic against a broad spectrum of bac teria, fungi, viruses and protozoa. We presented an overview of the properties and applications of these antimicrobial peptides in this paper. Key words Antimicrobial peptides; Genetic engineering; Agriculture; Plant biological reactor