抗菌肽

合集下载

[农业畜牧行业分析]抗菌肽在畜牧业上的应用前景

[农业畜牧行业分析]抗菌肽在畜牧业上的应用前景

[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。

抗菌肽的应用与存在问题

抗菌肽的应用与存在问题

抗菌肽的应用与存在问题抗菌肽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,具有分子量小、热稳定、杀菌范围广、作用机制独特等特点。

另外,抗菌肽还具有明显的对真菌、病毒、原虫的杀伤作用,同时又可以促进伤口的愈合(可能是加速了创伤处细胞的分裂增殖),能攻击肿瘤细胞而对正常细胞没有作用。

更令人惊喜的是,这些作用的结果不会象抗生素一样使致病菌的抗药性随抗菌肽的使用而有所增加。

因为抗生素的抗菌作用一般是作用于特殊的受体或酶,细菌容易通过变异对抗生素产生抗性,而抗菌肽在抗菌时一般没有特殊的受体,抗菌肽一般是通过物理作用造成细胞膜的穿孔而达到广谱抗菌的效果,所以抗菌肽的使用不容易产生抗性菌和交叉抗性;而且在病原菌感染时,用抗生素治疗实际上对机体是有害的,因为它能刺激内毒素的释放,有时还会造成脓毒休克,但使用抗菌肽则无此现象,而且抗菌肽还能抑制细菌产物诱导产生对人体有害的细胞因子。

到目前为止,无论是在抗菌肽的基础研究还是在后续的人工克隆、临床应用等方面都已取得了很大的成绩,笔者主要将有关抗菌肽文献中一些基本的、独特的性质及功能介绍如下。

一、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。

1.1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。

1.2根据抗菌肽的结构分1.2.1具有螺旋结构的线性多肽cecropins是第一个被发现的动物抗菌肽,1980年,由Boman等从美国天蚕蛹中分离得到。

该类多肽抗生素一般含有37~39个氨基酸残基,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,多数多肽的C端被酰胺化,酰胺化对其抗菌活性具有重要作用。

天蚕素抗菌肽

天蚕素抗菌肽

抗菌肽是一类很难导致微生物耐药性的新型抗感染药物多肽,目前世界上已知的抗菌肽共有1200多种.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“antibacterial peptides,ABP”,中文译为抗菌肽,其原意为抗细菌肽。

抗菌肽在医药、食品和农业都有广泛应用。

抗菌肽用于饲料添加剂既可以增强动物抵抗力,促进动物生长,同时还减少药物残留,是一种绿色饲料添加剂。

什么是抗菌肽?世界上发现的第一个抗菌肽是天蚕素,是1980年瑞典科学家G。

Boman等人用阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生的抗菌活性多肽物质,定名为Cecropins。

随后又在其他生物体内陆续发现了多种抗菌肽,如蛙皮素(magainins),蜂毒素(melittins),防御素(defensins)等, 抗菌肽是一类很难导致微生物耐药性的新型抗感染药物多肽,目前世界上已知的抗菌肽共有1200多种。

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“antibacterial peptides,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。

抗菌肽是一种具有螺旋结构的线性多肽,富含氨基酸。

抗菌肽的抗菌机制抗生素抗菌机制是抗生素与病原体特定部位的受体结合从而使病原体的正常结构遭到破坏或使某些生物合成受阻,以达到抑菌或杀菌的作用,当其作用的靶位点发生改变时,抗生素就会失去其抗菌作用。

抗菌肽只对原核生物细胞产生特异性的溶菌活性,对最低等的真核生物如真菌及某些植物的原生质体、某些肿瘤细胞等也有一定的杀伤力,而对人体正常的细胞则无损伤作用。

从大量的资料来看,目前关于抗菌肽的作用机理还不能达成共识,这也是今后研究的重点内容之一,但是与传统的抗生素相比,抗菌肽的活性具有广谱性、高效性、稳定性、快速杀菌能力和免疫系统的相互作用等特点.抗菌肽的生物学活性广谱抗菌活性抗菌肽的抗菌谱较传统抗生素宽,传统抗生素通常只对细菌有效,而对真菌、病毒等病原体无效。

抗菌肽在生猪养殖中的应用

抗菌肽在生猪养殖中的应用

抗菌肽在生猪养殖中的应用抗菌肽是一类广泛存在于生物体内的小分子肽,具有广谱的抗菌活性。

生猪养殖中的应用,主要包括以下几个方面:1. 预防和治疗疾病:抗菌肽可用于预防和治疗生猪养殖中的疾病。

生猪在生长过程中,容易感染各种细菌、病毒和寄生虫,导致生长迟缓、肠道疾病、呼吸道疾病等。

抗菌肽可以直接抑制病原微生物的生长和繁殖,从而减少疾病的发生和传播。

2. 替代抗生素:传统的生猪养殖中,常常使用抗生素作为饲料添加剂,以预防和治疗疾病。

长期和过量使用抗生素容易导致微生物产生耐药性,对人类健康产生潜在威胁。

抗菌肽作为天然的抗菌物质,具有广谱的抗菌活性,并且不易导致耐药性的产生,可以作为替代抗生素的选择。

3. 促生长作用:抗菌肽在生猪养殖中还具有促生长作用。

研究表明,抗菌肽不仅可以抑制病原微生物的生长,还可以促进生猪的生长和发育。

抗菌肽可以提高生猪的食欲和消化吸收能力,增加饲料利用率,促进肌肉生长和脂肪沉积,从而提高养殖效益。

4. 提高免疫力:抗菌肽可以提高生猪的免疫力。

生猪在生长过程中,容易受到各种环境和生物因素的侵袭,导致免疫力下降。

抗菌肽可以激活和增强生猪的免疫系统,增加抗体的产生和杀菌能力,提高生猪对各种疾病的抵抗力。

抗菌肽在生猪养殖中的应用还存在一些问题和挑战。

抗菌肽的生产和提取成本较高,限制了其在大规模生产中的应用。

抗菌肽的稳定性较差,易受酶解和热变性的影响,限制了其在饲料中的添加量和作用时间。

抗菌肽的毒性和安全性问题也需要进一步的研究和评估。

抗菌肽在生猪养殖中具有广阔的应用前景。

通过合理的应用,可以预防和治疗疾病,替代抗生素,促进生长和提高免疫力,从而提高生猪养殖的效益和可持续发展。

未来的研究和实践应该继续关注抗菌肽的生产技术和应用价值,进一步推动其在生猪养殖中的应用。

中国抗菌肽行业研究报告

中国抗菌肽行业研究报告

中国抗菌肽行业研究报告一、研究背景抗菌肽是一类具有广谱抗菌活性的短肽分子,可以通过直接破坏细菌细胞膜、干扰细菌细胞代谢过程等方式来抑制细菌的生长。

由于其高效、低毒性等特点,抗菌肽在医药、农业、食品等领域具有广阔的应用前景。

二、行业规模根据市场研究数据,中国抗菌肽行业市场规模从2024年的10亿元增长至2024年的30亿元,年复合增长率达到20%以上。

随着人们对健康食品和环境友好型农药的需求增加,抗菌肽行业有望继续保持高速增长。

三、市场需求1.医药领域:随着抗生素耐药性的加剧,抗菌肽成为研究的热点。

目前,抗菌肽已经应用于慢性伤口治疗、抗菌药物辅助治疗等领域。

2.农业领域:传统农药对环境和人体健康造成一定压力,抗菌肽作为一种环境友好型农药备受青睐。

抗菌肽可以用于农作物保护和动物饲料添加剂等方面。

3.食品领域:食品中存在着各种致病菌,抗菌肽可以增加食品的安全性。

目前,抗菌肽已应用于奶制品、肉制品等食品中,对于食品保鲜和品质保证起着重要作用。

四、技术发展1.人工合成技术:通过生物技术手段,可以人工合成抗菌肽,提高产量和抗菌活性。

2.融合蛋白技术:利用一些载体蛋白将抗菌肽与其他功能蛋白进行融合,提高稳定性和抗菌效果。

五、发展障碍1.生产成本高:抗菌肽的生产成本较高,限制了产业的发展。

需要通过技术创新和规模效应来降低生产成本。

2.安全性评估不完善:抗菌肽在医药、农业、食品等领域的应用安全性评估工作仍不完善,亟待加强研究和监管。

六、发展机遇1.政策支持:随着人们对健康和环境保护需求的增加,政府对抗菌肽行业的支持力度将增加。

3.市场需求增加:抗菌肽作为一种环境友好型农药和食品添加剂,其市场需求将随着消费升级和生活质量要求的提高而增加。

七、发展建议1.加大科研力度:加强对抗菌肽的研究,提高抗菌肽的生产效率和抗菌活性。

2.完善安全性评估:加强安全性评估研究,建立科学、完善的监管机制,确保抗菌肽的安全应用。

3.加强行业协作:政府、科研机构和企业间要加强协作,共同推动抗菌肽行业的发展。

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

浅谈抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用抗菌肽是存在于生物体内的一类抗菌蛋白质,它们具有抗菌、抗病毒、抗真菌和抗肿瘤作用。

抗菌肽是天然免疫系统的一部分,广泛存在于人、畜禽等动物体内。

在近年来的研究中发现,抗菌肽对抗细菌的作用非常有效,因此在肉鸡蛋鸡的无抗养殖中有着广泛的应用前景。

一、抗菌肽的特性1. 天然免疫系统的重要组成部分抗菌肽是存在于动植物体内的一种重要抗菌蛋白质,是天然免疫系统的一部分。

它们能够识别抗原,引起细胞免疫反应,从而起到抗菌的作用。

2. 与抗生素相比具有更广泛的抗菌作用传统的抗生素在治疗细菌感染时,容易出现耐药性的问题,而抗菌肽具有更广泛的抗菌作用,对细菌、病毒、真菌等都有较好的抑制作用,且不易产生耐药性。

3. 对免疫系统的调节作用抗菌肽在动物体内不仅具有直接的抗菌作用,还能够调节免疫系统的活性,提高动物体内的抵抗力,降低疾病的发生率。

三、抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的研究1. 抗菌肽的添加方式目前关于抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的研究主要集中在抗菌肽的添加方式和添加剂量的研究上。

可以通过饲料、饮水、直接喷洒等方式添加抗菌肽,以提高其在肉鸡蛋鸡体内的浓度,增强其抗菌作用。

2. 抗菌肽与免疫力的关系研究表明,抗菌肽能够通过调节机体免疫系统的活性,提高肉鸡蛋鸡的免疫力,从而增强其抵抗疾病的能力。

抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用还需要进一步研究其与免疫力之间的关系,以更好地发挥其保健作用。

3. 抗菌肽对肉鸡蛋鸡生长的影响一些研究表明,适量添加抗菌肽可以促进肉鸡蛋鸡的生长,提高其饲料转化率,改善养殖效益。

抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的应用也需要进一步研究其对生长性能的影响,以确定最佳的添加剂量和添加方式。

抗菌肽在肉鸡蛋鸡无抗养殖中具有广阔的应用前景,但是在实际应用中还存在着一些挑战。

未来需要通过不断的研究与创新,解决其在稳定性、合成与提取、安全性等方面的问题,以更好地发挥其在肉鸡蛋鸡无抗养殖中的作用,实现养殖效益的提高和食品安全的保障。

抗菌肽的合成和作用机制

抗菌肽的合成和作用机制

抗菌肽的合成和作用机制随着现代医学的日益发展,人们对于各种疾病的治疗也变得越来越熟悉和精准,同时也逐渐深入到了细胞层面。

在这个层面上,抗菌肽逐渐被研究出来,并被证明是一种非常好的抗生物体手段。

本文将介绍抗菌肽的合成和作用机制。

一、抗菌肽的起源抗菌肽是生物界内非常普遍的一种组分,在动植物体内都有其存在。

人们平时所说的“免疫系统”,其实就与抗菌肽紧密相关。

抗菌肽的起源可以追溯到大约4亿年前,当时海洋中生活着许多原始的生物,这些生物为了生存,都要依赖于自身的免疫机制来保护自己。

在长期的自然选择中,它们逐渐演化出了一种特殊的抗菌肽,能够帮助它们非常有效地抵抗各种生物体的攻击。

二、抗菌肽的结构抗菌肽通常分为两种:线性抗菌肽和环状抗菌肽。

前者的结构比较简单,通常由20~50个氨基酸组成,它们之间通过肽键相连,形成了一条线。

著名的抗菌肽包括臭氧的MTD和人体的LL-37;后者则更加复杂,因为它们有着环状结构和二硫键。

环状抗菌肽可以抗菌活性,从而成为医学研究的焦点。

著名的环状抗菌肽包括牛奶中的Lactoferricin B 和蜘蛛的Omega-Agatoxin。

三、抗菌肽的合成目前研究者主要分三种途径来合成抗菌肽:化学合成法、重组DNA技术和微生物发酵法。

因化学合成法需要消耗大量的时间和精力,并且对于不同的抗菌肽需要采用不同的方法来合成,多数情况下不适用于工业制备。

另外,化学合成常有副反应,容易导致抗菌肽质量的下降,因此目前的研究者主要采用重组DNA技术或微生物发酵法来进行抗菌肽的制备。

重组DNA技术就是通过对特定DNA片段进行分离、克隆、扩增、突变等技术,来合成所需蛋白质或抗菌肽。

特别是使用呈现载体和表达系统,能够更快、更准确地合成各种抗菌肽。

目前使用最多的载体是大肠杆菌,同时探索使用其他生物体。

微生物发酵法则是通过员工特定微生物来产生抗菌肽,再通过虹吸柱提纯,最终得到高品质抗菌肽。

最常用的微生物是乳酸菌和酿酒酵母。

抗菌肽的提取技术

抗菌肽的提取技术

抗菌肽物质的提取随着耐药性病原细菌的不断出现,寻找和开发新的安全高效抗菌药物代替传统的抗生素变得越来越重要。

近年发现的抗菌肽(Antimicrobialpeptides,AMPs)不仅具有不同于传统抗生素的特殊作用机理,同时还具有抑杀一些病毒、寄生虫、肿瘤细胞的能力,它已成为一类具有巨大发展潜力的新型抗菌、抗病毒、抗寄生虫和抗癌药物。

目前,最有希望成为抗生素替代品的为抗菌肽。

AMPs是生物机体抵抗自然界微生物侵袭的一类基本防御物质。

20世纪70年代,在两栖类动物、昆虫及植物中发现了有抗微生物活性的肽,从而引起人们分离AMPs的极大兴趣,许多来自不同物种的AMPs相继被发现,如来源于牛、猪、蚯蚓和人[81等的AMPs 已被分离和鉴定。

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,也称肽类抗生素,,它作为一种新型抗菌物质,具有广谱的抗菌活性,其主要抗菌机理是通过作用于细菌的细胞膜来破坏其完整性并产生穿孔现象,从而造成细胞内容物溢出胞外而死亡,广泛存在于细菌、植物、动物和人体中,是自身防御系统的组成部分。

它具有分子质量小、热稳定、水溶性好以及广谱抗菌等特点。

随着研究的不断深入,发现有些抗菌肽对部分真菌、原虫及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用,但该过程并不破坏机体的正常体细胞。

这种特性将使其成为无毒或低毒的抗真菌、抗原虫及抗肿瘤新药。

另外,抗菌肽对流感病毒、疱疹病毒、乙型肝炎病毒等也有抑制作用,一些抗菌肽在亚毒性浓度下可抑制艾滋病毒的基因表达,所以关于抗菌肽的研究越来越受到重视。

鸡小肠抗菌肽物资提取取新鲜鸡小肠,去脂、浆膜和内容物,称质量,冷冻剪碎,组织捣碎机捣碎3次,每次2 min,再用超声波细胞粉碎机破碎10次,每次3 S。

匀浆后隔水煮沸15 min,按1:1加入5%乙酸,4℃搅拌过夜,第2天将混合物于4 ,8000r/min 离心30 min,取上清液,4℃保存。

将沉淀物用等体积的5%乙酸混合,再次于4℃搅拌浸提过夜,重复上述离心过程,取上清液,合并2次上清液,调整pH,再次离心,弃沉淀,所得上清液冷冻干燥即为抗菌肽类物质粗提品。

  1. 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. 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. 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。世界上第一个被发现的抗菌队是1980年由瑞典科学家G.Boman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。

目录 概述 概念和分类 生物学效应 作用机制 基因工程 理化性质作用机理和作用范围 发展现状 应用及前景 概述 概念和分类 生物学效应 作用机制 基因工程 理化性质作用机理和作用范围 发展现状 应用及前景

 国内抗菌肽研究开发现状  总结

展开 编辑本段

概述

抗菌肽(antibacterial peptide; antibiotic peptide)拼音:kàng jūn tài 1980年后的数年间,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

概念 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。

根据抗菌肽的结构分类 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。

根据抗菌肽的来源分类 可将其分为6类: (1)昆虫抗菌肽 昆虫是种群最大的生物种类,抗菌肽的数量难以估量。现在,仅在鳞翅目、双翅目、鞘翅目和蜻蜓目等8个目的昆虫中发现超过200多种昆虫抗菌肽类物质,仅从家蚕这一种昆虫获得了40个抗菌肽基因。 (2)哺乳动物抗菌肽 1989年, 首次从猪小肠中分离到哺乳动物抗菌肽Cecropin P1。目前,从猪中分离出至少18种,绵羊中至少30种,牛中至少30种抗菌肽。人类机体中发现的防御素属于抗菌肽中的一个大家族,根据其氨基酸的空间结构和分泌部位的差别又分为三大类:人α-防御素(humandα-defensin)、人β-防御素(human β-defensin, HβD)、人θ-防御素(humanθ-defensin)[5],现已发现人防御素达35种以上,其中非常重要的防御素有10种。 (3)两栖动物抗菌肽 两栖类动物裸露的具多种功能,在皮肤的分泌物中存在的大量皮肤活性肽具有多样的生物学活性,其中大多数多肽类物质均具有一定的抗微生物活性,在进化上是一类非常古老而有效的天然防御物质,往往归为抗菌肽。在非洲爪蟾中就有十多种抗菌肽,不仅在皮肤颗粒腺表达,也有存在于胃粘膜和小肠道细胞。在非洲爪蟾皮肤中发现的小分子抗菌肽———爪蟾素(magainins)是较早发现的两栖动物抗菌肽,具有很高的抗菌活性,此后相继发现了多种蛙类抗菌肽。据不完全统计,目前已经从无尾两栖动物8个属约40多种两栖类动物的皮肤中提取出了数百种抗菌肽,APD数据库中就收录了其中的548种。大量研究发现蛙类抗菌肽具有协同效应,但不同的蛙类抗菌肽很少具有同源性。 (4)鱼类、软体动物、甲壳类动物来源的抗菌肽 1986年,从豹鳎分离到一种含有35个氨基酸残基抗菌肽Pardaxin是最早从鱼类分离得到的两亲性阳离子α螺旋结构具有穿膜作用的多肽,该肽是离子型神经毒素,由该肽衍生出了一系列具有比蜂毒素抗菌活性更强,溶血活性更低的抗菌活性肽。1998年, 报道了鲶(Parasilurus asotus)受伤时上皮粘膜细胞层分泌一种19个氨基酸残基的组蛋白H2A抗菌肽parasinⅠ,具有广谱强抗菌活性,其抗菌活性是蛙皮素mainin 2的12~100倍。目前,从鱼类分离得到49种以上抗菌肽。防御素是贻贝等海洋软体动物的重要抗微生物肽,迄今发现的贻贝防御素根据其初级结构、性质和共有的半胱氨酸序列分为Defensin、mytilin和myticin 3种。虾经细菌感染后可诱导多种基因表达,其中含有多种抗菌肽基因。自1997年首次报道甲壳动物抗菌肽氨基酸全序列以来,从甲壳类动物如对虾血细胞中分离出多种抗菌肽。 (5)植物抗菌肽 植物中也存在一些结构上与昆虫、哺乳动物防御素结构相似的植物抗菌肽,称为植物防御素。大多数植物抗菌肽对植物病原具有良好活性,部分植物抗菌肽对革兰氏阳性菌、阴性菌、真菌、酵母及哺乳动物细胞均有毒性。Thi-onins是最早从植物中分离的抗菌肽。 (6)细菌抗菌肽 细菌抗菌肽又称细菌素(bacteriocin),包括阳离子肽和中性肽,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均可分泌。细菌中已发现的抗菌肽有杆菌肽(Bacitracin)、短杆菌肽S(Gramicidin S)、多粘菌素E(Polymyxin E)和乳链菌肽(Nisin)4种类型。目前,APD数据库中就收录的细菌素有119种,其中乳酸链球菌肽nisin是由乳球菌产生的含3~4个氨基酸残基的短肽,它是一种耐酸性物质,即使在胃这样低pH环境中稳定性也很高,能抑制革兰氏阳性菌如梭状芽孢杆菌和李氏杆菌。Bacillus spp.产生的杆菌肽mersacidin对“超级耐药菌”———耐甲氧西林葡萄球菌(MRSA)具有良好的抑制作用,通过腹腔给药可以清除MRSA感染小鼠血液、肺、肝、肾、脾等脏器中的细菌,并且对小鼠各器官没有造成明显的损害。 编辑本段

生物学效应 抗菌肽具有广谱抗菌活性,对细菌有很强的杀伤作用,尤其是其对某些耐药性病原菌的杀灭作用更引起了人们的重视。 除此之外,人们还发现,某些抗菌肽对部分病毒、真菌、原虫和癌细胞等有杀灭作用,甚至能提高免疫力、加速伤口愈合过程。 抗菌肽的广泛的生物学活性显示了其在医学上良好的应用前景。 编辑本段

作用机制

自从发现抗菌肽以来,已对抗菌肽的作用机理进行了大量研究。目前已知的是,抗菌肽是通过作用于细菌细胞膜而起作用的,在此基础上,提出了多种抗菌肽与细胞膜作用的模型。但严格地说,抗菌肽以何种机制杀死细菌至今还没有完全弄清楚。 目前一般认为,Cecropin类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。 对于抗菌肽破坏膜的完整性,使细胞内外屏障丧失,从而杀死细菌这一观点已得到基本统一的认识,但对其具体作用过程、是否存在特异性的膜受体、有无其它因子协同等问题尚不十分清楚,存在不同看法。不同抗菌肽的作用机制可能不一样,尚有待进一步研究 编辑本段

基因工程

抗菌肽在动物体内含量极微。从动物体内提取抗菌肽产量低、费时长、工艺复杂、费用昂贵,无法实现大规模生产,这成为制约抗菌肽进入实际应用的最大障碍。因此,开展抗菌肽基因工程研究具有重要意义。 目前,已进入临床应用的基因工程药物多数是采用原核表达系统生产的,但由于抗菌肽对细菌的杀伤作用,不能用原核表达系统直接表达具有生物活性的抗菌肽,而如果采用融合蛋白的形式表达,将给表达产物的后处理带来很大麻烦。因此,国内外的研究者多采用真核表达系统进行抗菌肽基因工程研究。 近年来,以酵母为基因工程受体菌的研究引起人们的重视,酵母具有比大肠杆菌更完备的基因表达调控机制和对表达产物的加工修饰及分泌能力,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。自1978年Hinnen等首先试验酵母转化成功后,已有人干扰素基因、乙型肝炎表面抗原基因、α-淀粉酶基因等数十种外源基因在酵母中获得表达。国内研究者大量研究表明,利用酵母表达抗菌肽是一条可行的道路,如能在表达产率上得到进一步提高,将为抗菌肽早日进入临床应用奠定良好的基础。 编辑本段 理化性质作用机理和作用范围 天然抗菌肽通常是由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4000道尔顿左右。大部分抗菌肽具有热稳定性,在l00℃下加热10~15min仍能保持其活性。多数抗菌肽的等电点大于7,表现出较强的阳离子特征。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。此外,部分抗菌肽尚具备抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力。 抗菌肽功能从目前的研究结果来看,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,亦有学者提出抗菌肽是否存在特异性的膜受休及有无其它因子的协同作用等问题。不同类别的抗菌肽的作用机理可能不一样。 抗菌肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。某些抗菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用。

1. 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。

2.抗菌肽对真菌的杀伤作用 最先发现具有抗真菌作用的抗菌肽是从两栖动物蛙的皮肤中分离到的蛙皮素(Magainins),它不仅作用于C+、C-,对真菌及原虫亦有杀伤作用。Defensins是一种动物细胞内源性杀菌多肽,是从吞噬细胞中分离出来的,具有很宽的抗菌谱,对G+的杀伤作用大于对G-的杀伤作用,它也作用于真菌和部分真核细胞。Cecropin A及其类似物如天蚕素——蜂毒素杂合肽对感染昆虫的真菌具有一定的杀伤作用。

3.抗菌肽对原虫的杀伤作用 抗菌肽Magainins对原虫有杀伤作用。实验证明抗菌肽可以杀死草履虫、变形虫和四膜虫。柞蚕抗菌肽D对阴道毛滴虫亦有杀伤作用。

相关文档
最新文档