抗菌肽的基本知识课件
抗菌肽的来源、功能及其在畜禽生产中的应用
养殖与饲料2014年第7期抗菌肽的来源、功能及其在畜禽生产中的应用郑邓祥长江大学动物科学学院，湖北荆州434025收稿日期：2014-05-08郑邓祥，男，1991年生，本科。
抗菌肽又称抗微生物肽或肽抗生素，来源于微生物的抗菌肽又称细菌素，是机体先天防御系统的重要组成部分。
自20世纪70年代，瑞典科学家Boman 研究小组从惜古比天蚕中发现第一种抗菌肽“天蚕素”以来，每年都有大量新的抗菌肽被发现。
目前发现的多数抗菌肽具有较宽的活性谱，可有效杀死细菌、真菌、寄生虫甚至包膜病毒。
更为重要的是，抗菌肽可以有效抑制对抗生素产生耐药性的细菌，因此抗菌肽又被誉为“天然超级抗生素”[1]。
本文对抗菌肽的来源、功能和在畜禽生产中的应用进行了综述。
1抗菌肽的来源1.1昆虫迄今为止，约有200种昆虫抗菌肽被发现。
昆虫抗菌肽多数为阳离子肽，氨基酸残基数一般不超过100个[2]。
根据其氨基酸序列和结构特点，可将昆虫抗菌肽分为4大类：两性分子α-螺旋抗菌肽、分子内形成二硫键的抗菌肽、富含脯氨酸的抗菌肽及富含甘氨酸的抗菌肽。
另外，还有一类抗真菌的抗真菌肽和一类既抗细菌又抗真菌的抗菌肽。
1.2植物thionins 是第l 类从植物中分离的抗菌肽，能够抑制多种植物病原菌的生长。
之后，陆续从植物的根、种子、花、茎、叶子等中发现许多抗菌肽，根据序列相似性和抗菌活性，将其分为几个主要的类别：defensins 家族、cyclotides 家族、hevein-like proteins 家族、knottins 家族、impatiens 家族和snakins 家族。
1.3哺乳动物哺乳动物抗菌肽被发现存在于嗜中性粒细胞、潘氏细胞、上皮细胞或蛋白质的降解产物中。
这些抗菌肽包括defensins 、cathelicidins 、bactenecins 和indolicidins 几大家族。
defensins 是研究最多的哺乳动物抗菌肽，其通过化学趋化因子受体作用于树状细胞和T 细胞来调控宿主适应性免疫，以应对微生物的侵害。
抗菌肽简介范文
抗菌肽简介范文
抗菌肽是一类天然的多肽，它能够抑制感染性细菌的生长，从而起到抗菌作用，是一类多功能的抗感染药物。
抗菌肽既可用于预防和治疗细菌感染，又可以作为改善内源性免疫不足症和生物体免疫系统的辅助治疗，促进机体的健康和繁殖。
抗菌肽在细菌与生物体之间具有激素作用，即它们的合成是被细菌感染而被细胞吸收的，这样细菌就会受到抑制。
从化学角度来讲，抗菌肽是由含有不同氨基酸的小分子肽组成的，其结构可以分为α螺旋、β折叠和圆环等形式，具有较高的抗菌强度，能向多种细菌类型抗性明显。
抗菌肽最初是从动物体内的免疫细胞中发现的，并被用于治疗细菌感染。
抗菌肽一般以多种形式存在，如发酵、生物合成、全基因组等形式，这些形式中，发酵是最常见的抗菌肽制造方式，主要是利用发酵菌体产生大量抗菌肽，从而实现了抗菌肽制剂的批量生产。
生物合成是高效率的抗菌肽制造技术，是采用分子生物学方法来合成合适的多肽序列，利用浓聚的特定氨基酸制造抗菌肽产品，可以有效地抗击多种细菌，是一种有效的抗菌药物制造技术。
多肽类抗生素课件
别是脯氨酸衍生物。其最大特点是含有D—氨基酸。有时在同一分子中，含有同一氨基酸
的D—和L—两种构型）。
3、常含类脂化合物。通常是脂肪酸，脂肪胺等。
4、含有一般肽类里罕见的结构（如由4~16个氨基酸构成大环结构，环孢菌素），异乎 寻常的是却没有游离的氨基和羧基。在合适的氨基酸的残基之间有很大的成环倾向。从而 会出现大环中还有小环。
线状多肽(如短杆菌肽)A、B、C（Ｇramicidin短杆菌肽）。
多肽类 抗生素
仅由氨基酸 组成的多肽
环状多肽
a.均以酰胺键相连的。 （短杆菌酪肽Tyrocidine） b.酰胺键＋内酯键相连的。 （actinomycin放线菌素）
氨基酸＋羟基酸等其它组分构成。 （Valinomycin 缬氨霉素）
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万古霉素 (R文=档C仅供H参3)考与，不去能甲作为万科学古依霉据，素请勿(R模=仿H；)如有不当之处，请联系本人改正。 由东方拟无枝酸菌(Amycola-topsis orientalis)发酵生产
HO H3C
NH2 CH3
O
OH HO
O
OH OO
O
O
H HO
H O
HN H
O
N H
O O-
Cl
OH
HO
OH
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文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。
名词解释 MRSA——methicillin-resistant Staphylococcus
aureus——抗甲氧西林金黄色葡萄球菌 MRSE——methicillin-resistant Staphylococcus
这类抗生素口服不吸收，静脉点滴用于由MRSA引起的败血症， 但也可口服用于骨髓移植前的消化道杀菌、MRSA引起的肠炎 和艰难梭菌(Clostridium difficile)引起的伪膜性大肠炎。
抗菌肽标准
抗菌肽标准一、前言抗菌肽是一类具有广谱抗菌活性的小分子多肽，它们存在于生物体内，是天然免疫系统的重要组成部分。
抗菌肽以其独特的抗菌机制、高效的抗菌活性和较低的毒性，在医药、农业和食品工业等领域具有广阔的应用前景。
为了规范抗菌肽的研究、开发和应用，特制定本标准。
二、范围本标准规定了抗菌肽的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。
本标准适用于抗菌肽原料及其制剂的研发、生产、检验和销售。
三、术语和定义抗菌肽：由生物体产生的一类具有抗菌活性的小分子多肽，具有破坏细菌细胞膜、抑制细菌生长和繁殖等作用。
抗菌活性：抗菌肽对细菌、真菌等微生物的抑制或杀灭作用。
最小抑菌浓度（MIC）：在体外试验中，能够完全抑制细菌生长的最低抗菌肽浓度。
最小杀菌浓度（MBC）：在体外试验中，能够杀灭99.9%以上细菌的最低抗菌肽浓度。
四、技术要求原料要求（1）抗菌肽原料应来源于符合规定的生产菌株或合成途径，无明显毒性、致病性和过敏性。
（2）抗菌肽原料的纯度应不低于95.0%（质量分数），且应无有害杂质。
制剂要求（1）抗菌肽制剂应符合国家相关药品、兽药或农药制剂的规定。
（2）抗菌肽制剂的有效成分含量应符合产品标签或说明书的要求。
（3）抗菌肽制剂的稳定性应满足相应产品的贮存要求。
抗菌活性要求（1）抗菌肽原料及其制剂应具有广谱抗菌活性，对常见细菌、真菌等微生物具有抑制或杀灭作用。
（2）抗菌肽原料及其制剂的MIC和MBC值应符合相关研究或产品要求。
五、试验方法抗菌肽原料纯度的测定采用高效液相色谱法（HPLC）或其他适宜的方法测定抗菌肽原料的纯度。
抗菌肽制剂有效成分含量的测定根据抗菌肽制剂的性质，采用适宜的化学或生物学方法测定有效成分含量。
抗菌活性的测定（1）采用琼脂扩散法、微量肉汤稀释法或其他适宜的方法测定抗菌肽对目标微生物的MIC和MBC值。
（2）根据需要，可采用时间-杀菌曲线法评估抗菌肽的杀菌动力学特性。
肽的科普知识
肽的科普知识一、定义一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基可以缩合成肽，形成的酰胺基在蛋白质化学中称为肽键。
氨基酸的分子最小，蛋白质最大，两个或以上的氨基酸脱水缩合形成若干个肽键从而组成一个肽链，多个肽链进行多级折叠就组成一个蛋白质分子。
蛋白质有时也被称为“多肽”。
二胜肽（简称二肽），就是由二个氨基酸组成的蛋白质片段。
二、种类分子量段在50～5000之间的才能称为肽。
分子量段在5000～10000之间的称为大肽。
分子量段在50～2000之间的称为小肽、寡肽、低聚肽，也称为小分子活性多肽。
生物学家将肽称为“氨基酸链”，将小分子活性多肽统称为“生物活性肽”。
常见的有二肽（Dipeptide），三肽（Tripeptide），甚至多肽（Polypeptide）等，而2~10肽属于寡肽（Oligo-peptide），10~50肽属于多肽，通常十肽以下者较具医药及商业实用性。
三、制备方法传统获得肽的方法有很多。
传统法主要有：微生物发酵法、酸法、碱法、电法、人工嫁接法、基因表达法、酶解法等。
微生物发酵法：微生物发酵法的生产工艺技术主要是通过现代微生物发酵技术将大分子球蛋白转化为小分子肽，通过控制微生物的代谢和发酵条件可生产不同氨基酸排序和分子量不同的肽。
在发酵过程中，产生的游离氨基酸被微生物再次吸收利用，对微生物的代谢不会产生反馈抑制。
通过微生物的代谢作用，对氨基酸和小肽进行移接和重排，对某些肽基团进行修饰和重组。
例如以大豆豆粕为原料经过微生物发酵法生产的大豆肽，改变了大豆蛋白质固有的氨基酸序列，修饰了肽的疏水性氨基酸末端，使大豆肽没有苦味，活性更高，并赋予大豆肽一些生物活性功能，属于生物工程的高新技术范围、科技含量高、在食品行业、发酵工业、饲料行业、制药行业、化妆品行业和植物营养促进剂等行业中都能应用。
具有十分广泛的用途和非常广阔的开发应用前景。
酸法：用化学强酸催化蛋白质获得肽的方法叫酸法，此法投资大、占地多、工艺复杂、污染大、分子量难以控制，产品有化学残留，难以形成功能，很难实现工业化生产，至今仍停留在实验室。
抗菌药物基础知识 ppt课件
临床适 应症
对社区获得性呼吸道感染的常见 细菌如流感嗜血杆菌的抗菌活性 较差。
临床适应症较传统大环内酯类扩大，对 流感嗜血杆菌等抗菌活性明显增强，是 治疗社区获得性呼吸道感染更为适合的
抗菌素。
不良反 应
主要引起胃肠道及肝脏等不良反 应。
口服吸收良好，给药次数和剂量减少,因 此不良反应相应减少。
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异烟肼 1959－1961：分离出青霉素母核和头孢菌素母核，为半合成β-
内酰胺类的开发提供了基础 60年代：庆大霉素、磺胺增效剂甲氧苄啶、磷霉素、开始研制β
内酰胺酶的抑制剂 80年代：碳青霉烯类上市，喹诺酮类在80年代后期迅速发展 2000：利奈唑胺上市
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抗菌药物分类
抗 菌 药 物
ß内酰胺类 大环内酯类
喹诺酮类 氨基糖苷类 氯霉素类 糖肽类 林可霉素 利福霉素类 四环素类 甘氨酰环素类 磺胺类
噁唑烷酮类 脂肽类 其他
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青霉素类 头孢菌素类 碳青霉烯类 ß内酰胺酶抑制剂 及其复合制剂
单环类 头霉素类
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抗菌药物作用机制
干扰细菌细胞壁的合成 损伤细胞膜 影响细菌细胞的蛋白质合成 影响核酸代谢 其它（如影响叶酸代谢）
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其它β内酰胺类
单环类
氨曲南（君刻单）
头霉素类（头孢美唑、头孢西丁等）
。亦有将其归为头孢二代，对ESBL稳定，有抗厌氧菌活性。
• 头孢西丁、头孢美唑
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β-内酰胺类的特点
抗菌谱多样，药物品种繁多，选择范围大 抑制细胞壁合成 杀菌剂；时间依赖型药物 大部分为静脉剂型 大部分半衰期较短，一日内多次用药 大部分为肾排泄（除外头孢曲松、头孢哌酮等） 交叉过敏 毒性较低
多肽抗菌肽的合成及应用
多肽抗菌肽的合成及应用随着抗生素的过度使用和细菌对抗生素的抵抗力的增强，寻找新型抗菌剂已经成为人们关注的焦点之一。
多肽抗菌肽具有广谱抗菌、低毒性、不易产生耐药性等特点，近年来备受关注。
本文将介绍多肽抗菌肽的合成及应用。
一、多肽抗菌肽的结构和分类多肽抗菌肽是由20种天然氨基酸组成的肽链，结构多样性，根据其特定的结构和功能，可分为四类：α-千足蛋白家族、β-抗菌肽家族、选择性离子通道毒素家族和线粒体毒素家族。
α-千足蛋白家族：结构特点为由2-3个α-螺旋和1个β-折叠构成的肽链。
代表性的成员有人类免疫球蛋白A、鱼类千足蛋白等。
β-抗菌肽家族：具有多肽螺旋结构或β-折叠结构，不同的β-抗菌肽间的氨基酸序列差异较大。
代表性的成员有酸甘油酸寡肽、防御素家族、大蜗牛抗菌肽、杀菌肽等。
选择性离子通道毒素家族：具有支链和二硫键结构，以离子通道为靶点，能够调节离子通道的功能。
代表性的成员有镰刀细胞贫血毒素、电压门控离子通道毒素、钙离子调节蛋白等。
线粒体毒素家族：富含亲硫氨基酸和碱性氨基酸，具有膜扰动和荷电特性。
代表性的成员有大肠杆菌胆囊素、溶血螺旋菌毒素等。
二、多肽抗菌肽的合成多肽抗菌肽可以通过多种方式进行合成，但常用的方法是化学合成或基因工程技术。
1.化学合成：根据氨基酸序列，采用液相合成或固相合成的方法进行化学合成。
液相合成对于小肽的合成效果较好，而固相合成适合较长的多肽链的合成。
但化学合成的优势也导致了其价格较高且合成规模较小。
2.基因工程技术：多肽抗菌肽的基因通常来源于天然的抗菌肽。
通过基因克隆技术，将这些基因插入表达载体中，再将其植入细胞内，利用该细胞产生融合蛋白或者直接生产纯抗菌肽。
三、多肽抗菌肽的应用多肽抗菌肽具有广谱抗菌、低毒性、不易产生耐药性等特点，在医疗、食品、农业等领域广泛应用。
具体应用如下：1.医药领域：多肽抗菌肽可以用于外用药、内服药、注射剂和医用材料等。
如大肠杆菌胆囊素、溶血螺旋菌毒素等已经在耐药性细菌感染的临床治疗中得到初步应用。
抗菌药物知识ppt课件
诺氟沙星 ++~+++ 依诺沙星 ++~+++ 培氟沙星 ++~+++ 氧氟沙星 +++ 环丙沙星 ++++
抗阳 性菌
+ ++ ++ +++ ++
口服血药 浓度
mg/l
不良反 应
相互作 用
给药方式
1.6
一般 一般
口服
3.7
稍多 较明显 口服
3.8
稍多 一般
口服
5.6
较少
少 口服+静滴
2.6
一般 一般 口服+静滴
耐甲氧西林葡 萄球菌
β-内酰胺类及其复合 制剂
轻、中度感染：根据药 敏，选择磺胺或多西环 素利福平 重度感染：万古霉素或28
肺炎链球菌耐药特征及合理用药
耐药模式
耐药机制
治疗用药
青霉素 S PSSP
首选：青霉素，氨苄青霉素 过敏：根据药敏结果选择
红霉素、克林霉素等 重症或脑膜炎：头孢曲松，
美罗培南、 万古霉素
其它
存在必须手术的情况，应及 时进行外科干预（引流）
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抗菌药物的PK/PD分类
◆时间依赖性
杀菌率在低倍MIC时即已饱和(通常4～5×MIC)，在 此浓度以上杀菌速度及强度不再增加。主要参数为 Time>MIC。
◆浓度依赖性
浓度与杀菌活性正相关，随着药物血药浓度的增高， 杀 菌 效 果 增 加 。 主 要 参 数 为 AUC0-24/MIC 或 Cmax/MIC。
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• 研究发现，抗菌肽具有快速杀菌和广谱抗菌活性，包括抗革兰氏 阳性菌、革兰氏阴性菌、多重耐药细菌、真菌、寄生虫、包膜病 毒和肿瘤细胞，并且能通过趋化树突状细胞、单核细胞和记忆T 细胞，在先天性免疫和获得性免疫反应之间起到桥梁作用，并通 过启动获得性免疫系统提高机体抵抗微生物感染的能力。 • 迄今为止，已发现超过4000种抗菌肽。
天蚕素抗菌肽基础知识
交流内容
• 1、什么是抗菌肽 • 2、抗菌肽的生产方式 • 3、什么是天蚕素 • 4、抗菌肽与抗生素的区别 • 5、国内抗菌肽现状 • 6、天蚕素的特点
什么是抗菌肽
抗菌肽——自然伟大的恩赐
疏水的
亲水的
惜古比天蚕
一、什么是抗菌肽
• 抗菌肽又称抗微生物肽或宿主防御肽，是生物体经诱导产生的具 有广谱抗菌活性和免疫调节活性的一类小分子多肽，属于机体非 特异性防御系统的固有组成部分，几乎存在于所有生命形式（昆 虫、两栖劢物、鸟类、鱼类、哺乳劢物、植物以及人体）中。 • 抗菌肽通常由12-60个氨基酸组成，相对分子质量一般在4kDa左 右。
四、抗菌肽与抗生素的区别 抗菌肽
产生机理 宿主基因编码在核糖体上合成 的产物，是小分子肽类蛋白， 具有一定的营养价值。 通过与带负电的微生物细胞膜 直接作用，改变其通透性，造 成膜的物理性损伤，导致细胞 内容物外渗而死亡，具有很强 的抗菌活性，药效作用迅速。
抗生素
细菌发酵产物，由酶促反应合成。
天蚕素能否与疫苗联合使用？
疫苗产生抗体的原理
抗原 吞噬细胞（识别、处理、呈递） T细胞（识别、呈递） 释放淋巴因子 淋巴因 子
B细胞（识别）
增殖、分化
记忆细胞
效应B细胞
合成分泌
抗体
电镜观察
正常的肺巨噬细胞
死亡的肺巨噬细胞
圆环病毒、应激、抗生素滥用、重金属元素超标。
抗原
为什么注射疫苗抗体上升缓慢？ 为什么注射疫苗没有抗体产生？ 为什么打了疫苗还发病！ 为什么打什么疫苗得什么病！
市面上各抗菌肽区别
厂家 圣西玛 生产地址 号称深圳 主要成份 前：抗菌肽 后：菌体蛋 白 添加成本 240元/吨 检测方法 无
格拉姆
上海莲丰 大连三仪
所谓香港
不是上海 大连
同上
抗菌肽 益生素发酵 代谢产物
240元/吨
160元/吨 150元/吨
无
无 无
中农颖泰
林州
天蚕素抗菌 肽
120元/吨
HPLC方法
天蚕素有不同类型，包括Cecropin A、 B、 C、 D等，Cecropin A（1-11）D-（12-37），是由Cecropin A的1-11个氨基酸残基和 Cecropin D的12-37个氨基酸残基组成，总共含有37个氨基酸残基， 分子量3.8KD，简称CAD。
天蚕素作用机理
其杀菌机理是利用天蚕素 抗菌肽N端所带的正电荷与原核细胞质膜所带的负电荷静电相吸， 疏水性的C端柔性插入细胞质膜的疏水区，若干个天蚕素抗菌肽 的聚集，在原核细胞质膜上形成离子通道，造成细胞内容物的大 量外渗，从而达到杀菌的作用。 ◇这种通道的直径大约为 4nm。 ◇离子通道的形成改变了细胞内外的渗透压,使细胞内物质大量外 渗起到杀菌作用。
二、抗菌肽的生产方式
1）天然提取法 人工诱导刺激抗菌肽的产生，通过传统分离方 法获得抗菌肽。由于天然提取的资源有限及成本 昂贵，目前主要用于科学研究。
2）化学合成方法 化学合成抗菌肽成本高，而且不能保证合成的抗菌肽具有正确 的空间构型而具有生物活性，进而限制了新型抗菌肽的研制与应 用。
3）抗菌肽基因工程合成 基因工程抗菌肽是通过对现有抗菌肽基因进行改造，通过微生 物表达，提高其表达量，利用发酵技术实现产业化，具备质量稳 定、成本低等优势，是业界公认的规模化生产的最佳途径。
杀菌机理
通过抑制细菌细胞壁或DNA合成发挥作用： 1、影响细菌细胞壁的结构或抑制其合成，如青 霉素； 2、改变细胞膜的通透性，如多黏菌素； 3、影响细菌细胞的蛋白质合成：氯霉素、四环 素类、庆大霉素、卡那霉素等； 4、改变细菌的核酸代谢：灰黄素。
作用方式
通过阴阳离子的物理作用结合， 和细菌胞膜上或胞内特异的受体结合，且受体 可以很快杀灭微生物而且不容 类型有限，细菌容易通过变异而产生耐药性。 易产生抗药性。 促进肠绒毛的生长，增加营养 使肠壁变薄等来增加吸收率，有部分抗生素亦 物质吸收面积，提高饲料报酬， 有明显促生长效果，但容易随耐药性增加而减 促生长效果明显。 弱。
吞噬细胞（识别、处理、呈递） T细胞（识别、呈递） 释放淋巴因子 B细胞（识别） 增殖、分化 记忆细胞
抗菌肽与溶菌酶的区别是什么？ 本质 作用机 抗病毒 免疫调 作用途 理 活性 节 径
抗菌肽 小分子 打孔原 强 蛋白质 理
免疫物 由消化 质 道进入 血液 无 不清楚
溶菌酶 酶制剂 破坏细 无 胞壁
五、国内抗菌肽市场现状
• 1. 炒作“抗菌肽”概念：只知道抗菌肽概念不知道抗菌肽具体种 类，用复合产品充当抗菌肽走向市场； • 2. 以某种抗菌肽为噱头，但成分、结构及检测方法等无权威机构 的检测报告，以混合物投向市场，不能说明是何种物质在起作用； • 3. 只有建立科学定量的检测方法及严格的产品质量标准，并通过 国家权威机构的检验，才是真正的抗菌肽。
促免疫活劢的一部 分，长期添加可激发提高机体 免疫力，增强抗病力。
长期添加对肝肾损伤较大，直接破坏机体免疫 系统，降低机体抵御病害的能力。
抗菌肽与微生态的区别 本质 作用方 耐高温 耐酸碱 性价比 式
抗菌肽 小分子 补充和 100度 耐强酸 1:8 蛋白质 提高免 30影响 碱 疫力 分钟无 微生态 活菌 作用于 40度30 耐受性 1:3-5 肠道 分钟失 很差 去活性
天蚕素（Cecropins）是世界上第一个被发现
的抗菌肽， 1980年由瑞典科学家Boman等人从惜 古比天蚕(Hyalophoracecropia )蛹中诱导分离得 到的。
三、什么是天蚕素
惜古比天蚕
天蚕素抗菌肽含有37氨基酸残基，不含半胱氨酸，其N端区域具 有强碱性，可形成近乎完美的双亲螺旋结构，而在C端区域可形 成疏水螺旋，两者之间有甘氨酸和脯氨酸形成的铰链区，多数抗 菌肽的C端被酰胺化，酰胺化对其抗菌活性具有重要作用。