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 256100）

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 256100）

抗菌肽(Antibacterial pep tide)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、作用机制独特等特点，不仅对多种病原微生物有杀伤活性，还在免疫调节等方面有重要作用。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，所以抗菌肽在替代抗生素方面具有重要意义。本文对抗菌肽的分类、作用机理、基因工程，及其在畜牧业中的应用进行了简单讨论。

1 发展历程

最早抗菌肽分离自惜古比天蚕蛹。80年代，有关抗菌肽的研究主要集中在大型的经济昆虫。90年代以来，在继续对大型经济昆虫进行研究的同时，又扩展到一些小型昆虫和其它无脊椎及脊椎动物。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。

2 抗菌肽的作用及机理

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。目前，已发现的作用途径主要是胞膜攻击作用、线粒体攻击作用、对染色体的破坏作用、癌细胞骨架的断裂作用、促进凋亡相关蛋白及其配体的表达。

3 抗菌肽的基因工程

（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，重组抗菌肽sacotoxin IA 在大肠杆菌细胞中获得表达，天蚕抗菌肽A 在昆虫系统中得到表达。（2）抗菌肽基因的设计及人工合成 生物技术的发展及对抗菌肽抗菌理化性质和抗菌机制研究的不断深入，使人工设计并合成具有高效抗菌活性的抗菌肽基因成为可能。人工设计合成的抗菌肽应具有两亲结构和正电荷。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。

4 抗菌肽的应用前景

目前，在畜牧业的应用上主要是用于动物育种及饲料的开发。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。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。

5 研究展望

抗菌肽是哺乳动物防御系统的一个重要组成部分，具有热稳定、水溶性好、广谱杀菌甚至有的能杀真菌、原虫等优点，而且许多抗菌肽在100℃加热10min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pH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品是完全可行的。借鉴已成功的昆虫抗菌肽转基因工程，如转基因蚊子、转基因马铃薯、转基因水稻等，把特异的抗菌肽基因转入畜禽特定细胞让其表达，从而产生抗病新品种，不失为一条发展畜牧生产的新思路，前景深远。

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1007-1733(2014)10-0082-01

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