抗菌肽的研究进展及其应用

“
肽”[2]。 抗菌肽是由基因编码在核糖体内合成的
多肽，不同种类的抗菌肽通常有共同的特点：短肽
（30 ～60 个氨基酸），强阳离子性（ 等电点范围为
热稳定性好 分子 8.9 ～10.7），
（ 100 ℃，15 min） ，
质量约为 4 ku，无药物屏蔽且不影响真核细胞。
当今，抗菌肽已经可以由原核生物到人类的大部
物质， 随 后 发 现 了 第 一 个 抗 菌 肽———天 蚕 素
（cecropins） [1] 。 人们最初把这类具有抗菌活性的
多肽称为 原意为 抗细菌 “ antibacterialpeptides” ，
“
肽”；后来发现其有抗真菌等微生物的作用，便改
称为 意 为 抗 微 生 物 “ antimicrobialpeptides” ，
动物营养学报 2014，26（1）：17-25
ChineseJournalofAnimalNutrition
doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2014.01.003
抗菌肽的研究进展及其应用
李冠楠1 夏雪娟2 隆耀航1 李姣蓉1 武婧洁1 朱 勇1*
（1.西南大学生物技术学院，重庆 400716；2.西南大学食品科学学院，重庆 400716）
本限制了抗菌肽的应用。 利用基因工程重组技术
收稿日期:2013 -07 -15
基金项目:重庆市重大攻关项目（2009AA1024）
作者简介:李冠楠（1985—），男，吉林四平人，博士研究生，从事动物遗传研究。 E-mail： gn9899@163.com
朱 勇 教授 博士生导师 *通讯作者: ， ，
，E-mail： zhuy@swu.edu.cn
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动物营养学报
卷Байду номын сангаас26
脯氨酸的多肽、富含甘氨酸的多肽及溶菌酶[10]。 同，它们的作用方式不涉及膜的溶解，而是进入易
最近在昆虫体内发现的新抗菌肽有 hinnavin Ⅱ、 感细胞中，在细胞内部产生功效。 这一特性使它
S1 家蚕抗菌肽（Slmoricin）、奢锦天牛天蚕素（A. 们成为一种新型潜在的细胞穿透肽，从而作为非
分有机生物体中成功分离和分类[3 -4]。 抗菌肽通
常作用于细菌，在真核生物的天然免疫方面发挥
着重要作用，被认为是古代进化中哺乳动物体内
有效保留的免疫分子[5 -6] 。
由于全球抗生素药物的滥用，越来越多的细
菌可能发展成为对传统抗生素耐药的菌株。 人们
迫切地寻找能够代替传统抗生素的药物，使得抗
菌肽受到广泛的重视。 目前，全球科研人员对抗
是世界上第一个被发现的抗菌肽。 随后，有研究 同生物体的组织中表达[21 -22]。
证实 cecropins也存在于背囊动物、蛔虫、线虫等体 1.3 来源于微生物工程菌的抗菌肽
内。 但是， 仅 cecropins 被报道存在于双翅目和鳞 由于长期使用抗生素导致耐药性菌株增多，
翅目昆虫，是否广泛存在于昆虫中尚不能确定。 人类需要寻找一种新型的抗菌剂。 抗菌肽有着广
和应用前景。
关键词: 抗菌肽；来源；作用机制；功能；应用前景
中图分类号:S816.7
文献标识码:A
文 章 编 号 :1006 -267 X（ 2014 ） 01 -0017 -09
20 世纪 80 年代，由瑞典科学家 Boman 研究
小组用蜡状芽孢杆菌（ Bacilluscereus） 诱导惜古比
天蚕（Hyalophora cecropia） 后产生了抗菌多肽类
摘 要: 抗菌肽（AMPs）是一类广泛存在于自然界生物体中的小肽类物质，它是机体先天性免
疫系统的重要组成部分。 由于抗菌肽对细菌、真菌、寄生虫、病毒、肿瘤细胞等有着广泛的抑制
作用，并且随着越来越多的抗生素耐药微生物的出现，使得抗菌肽在医药行业和食品添加剂等
领域有良好的应用前景。 本文综合近年来抗菌肽的研究，概述了抗菌肽的来源、功能、作用机制
菌肽的作用机制、药物疗效、安全性等进行深入研
究，且提供了抗菌肽在线更新数据库（ http： //aps.
的服务 本文对抗菌 unmc.edu /AP/main.php[7] ）
。
肽的作用机制、不同来源和应用前景等研究进行
了综述。
1 抗菌肽的来源
抗菌肽根据其来源的不同通常可以分为 4 大 类，分别为来源于昆虫、动物、微生物基因工程菌 的抗菌肽以及人工合成的抗菌肽。 迄今为止，已 有 1 500 多种不同来源的抗菌肽被相继报道[8]。 1.1 来源于昆虫的抗菌肽
防 御 素 渗透药物进入到细菌和真核细胞中 luxuriosa cecropin）、
NV（ defensin-NV） 、
。 [20]
来源于动物的抗菌肽 ASABF-6Cys-α、（ acaloleptin isoform 5 ） 、 armadilli- 1.2
细菌素 富含 din、
1 （ bactrocerin-1 ） 、 OdVP1、 SK84、
昆虫作为世界上种类最多的生物（大约有 100 多万个品种），有着高度的适应能力和高效的防御 机制。 抗菌肽是昆虫在受到微生物感染或意外伤 害时，由血淋巴及机体组织中产生的一类多肽。 昆虫的抗菌肽在体液免疫防御中发挥了重要作 用，其脂肪体（ 功能类似于哺乳动物的肝脏） 合成 的抗菌肽分泌到血淋巴中对全身的病原体起反 应[9]。 迄今为止，已经有 200 多种来自昆虫体内 的抗菌肽被发现。 这些多肽根据其氨基酸的序列 和抗菌的功能被分为 5 种 防 ：cecropins、 御素、富含
肽链长 cecropins 35 ～39 个氨基酸，缺少半胱氨酸 谱抗菌活性，能快速杀死作用靶标，它最有希望成
并且形成 2 个线性的 α螺旋，有利于其破坏细菌 为传统抗菌素的替代品[23]。 但是实际生产中应用
的细胞膜 。 [12 -14]
抗菌肽还有一定的问题，最主要是昂贵的生产成
1.1.2 防御素
抗菌肽起初是在无脊椎动物动物中发现的，
脯氨酸肽 等 2（ proline-rich peptide2） 。 [11]
随后在脊椎动物中也有发现，这些肽显示出多样
1.1.1 cecropins
的序列结构和特异性的靶标。 基因编码的抗菌肽
是 cecropins 在天蚕蛹的血淋巴中发现的，它 能够在哺乳动物、两栖动物、鱼类、昆虫等多种不