天蚕素抗菌肽复习过程

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。来

自昆虫、猪、蛙、人等的抗菌肽均既有抗革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌作用，又有抗真菌、抗病毒作用。

抗菌肽不仅自身具有良好的抗菌活性，不同抗菌肽或与传统抗生素联用，还可提高抗菌肽和传统抗生素的

药物疗效，甚至拓宽传统抗生素的抗菌谱。

抗肿瘤活性

在真核细胞的质膜中含有丰富的膜蛋白和胆固醇，及细胞中发达的微丝、微管与质膜结合，使得细胞

膜比较稳定。正是这些发达的细胞骨架使真核细胞具有较强的抵抗抗菌肽对细胞的溶解能力。但是某些肿

瘤细胞的细胞骨架系统不发达，细胞质膜易被抗菌肽插入而形成离子通道，最终将肿瘤细胞破坏而达到治

疗肿瘤的目的。

促进伤口愈合

抗菌肽能刺激纤维母细胞、淋巴细胞和血管内皮细胞的增殖，促进创面肉芽组织的增生，加快创面愈

合。

抗菌肽的开发应用

当前，抗生素的大量使用致使抗药性（尤其是多耐药性）菌株产生，发展克服抗药性问题的新型抗生

素显得越来越重要。由于天然抗菌肽有强效广谱的抗细菌、真菌、病毒和癌细胞的功效，而且不破坏人体

的正常细胞的特性。如能很好地开发利用，有望给临床医学、临床药学、食品加工、动物和植物转基因技

术等领域带来革命性的进展，有着非常广阔的开发利用前景。

抗菌肽在医药领域的应用

抗菌肽在临床上的使用将带来生物医药领域的一场“绿色革命”。目前，发展抗菌肽作为治疗性药物有

以下几个策略：(1)作为单一抗感染药物；(2)与传统抗生素联合应用发挥协同效应；(3)作为免疫刺激物增强机体的先天性免疫能力；(4)作为内毒素中和物质减轻细菌毒素引起的败血症性休克。

抗菌肽在食品方面的应用

有研究表明，抗菌肽有可能替代传统化学性防腐剂，它不仅可以保持肉类食品的风味，更重要的是它

不会给人体带来任何毒副作用。乳链菌肽，它是乳酸菌中分离到的，除医学上的用途外，还可用于抑制食

物中各种病原体的生长而起保鲜作用。现在乳链菌肽已在巴氏消毒奶、高温灭菌奶、蘑菇罐头、鲜春笋罐

头、蔬菜罐头、瓶装酱菜、豆奶、内脂豆腐、西式火腿、酱牛肉、鲜牛肉、澳式烤肉、即食腊肉制品禽肉

制品中应用试验获得成功，对产品的营养价值及口味都有所改善，有些已在食品加工中得到应用。

抗菌肽在农业领域的应用

抗菌肽在农业上的应用主要有两个方面，一是取代或部分取代目前喂养动物所用的抗生素，减少动物

喂养之中对抗生素的依赖，减少抗生素通过食物链的传播，减少对人类的威胁；二是通过转基因技术将广

谱抗菌肽基因导入动植物体内，增加动植物对各种病原菌的抵抗能力。

抗菌肽与作物品种的改良

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。

抗菌肽与动物育种和饲料工业

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。把抗菌肽基因转入畜禽特定细

胞，产生抗病新品种，代替传统抗生素，治疗仔猪腹泻、猪瘟、鸡新城疫和奶牛乳房炎等各种棘手的疾

病，不会产生耐药菌，无毒无残留，在畜禽疾病治疗与预防中具有广阔的应用前景。抗菌肽研究表明，蚕

抗菌肽能抑制多种畜禽病原菌，如猪水肿病菌、猪肠炎沙门菌、伦敦沙门氏菌、鸡大肠杆菌（具毒素

株）、鸭大肠杆菌和流产杆菌等。另有报道，柞蚕抗菌肽应用于预防及治疗鸡的白痢效果明显。有报道表

明，抗生素添加剂的使用严重破坏了动物肠道的微生物平衡，并易在动物体内残留，严重影明畜产品的品

质和人类的健康。用抗菌肽作为饲料添加剂，或者通过日粮因素调控抗菌肽基因的表达而达到畜产品无抗

生素化很好的解决了上述问题，这也是抗菌肽在畜牧业上最直接的应用。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。抗菌肽成分为易消化吸收的氨基

酸，可作为畜禽饲料添加剂取代或部分取代目前饲喂动物所用的抗生素，减少抗生素对动物体的危害。

饲料工业成为我国国民经济中一个重要支柱产业。我国现年产饲料约7000万吨，需要大量的抗菌剂。目前我国尚在使用多达20种人畜共用或专门饲用的抗生素作饲料添加剂。研究开发抗菌肽代替抗生

素作新型饲料添加剂，将具有巨大的经济效益和深远意义。抗菌肽也是鱼、虾、贝等水生动物抗病毒防御

系统的主要成分之一。国外在抗菌肽对鳗弧菌、杀鲑弧菌及杀鲑气单胞菌等的抑菌作用方面做过报道，证

实在罗氏沼虾、南美白对虾及海水鱼中均发现有抗菌肽类物质存在。姜兰等人将基因重组抗菌肽的发酵产

物浓缩干燥，添加到饲料中，对中华鳖红脖子病、赤斑病、穿孔病等一些常见病具有一定的防治效果。陈

晓生等研究表明，用抗菌肽作肉鸭饲料的新型环保添加剂，能有效提高肉鸭生产性能，同时对免疫器官没

有不利影响。

也有报道表明，抗菌肽在其他方面具有较好的应用。鱼类抗菌肽不仅具有营养成分，更重要的是它的

抗菌和美容作用，比化学防腐剂用于化妆品具有独特的优势和广泛的市场潜力。

抗菌肽在饲料添加剂中的应用

抗菌肽广泛存在于所有脊椎动物和无脊椎动物机体中，高等动物肠道微生物菌群发达，不同动物的肠

道内内源性抗菌肽能抑制其相应的外源性病原菌，而对动物肠道内微生态系统中的微生物和动物细胞无杀

伤作用，即高等动物肠道抗菌肽具有“种”特异性。抗菌肽作为饲料添加剂在畜牧生产中的应用越来越广