营养与饲料兽药与饲料添加剂２００５年第１０卷第６期
在畜牧业生产中，抗生素一直被用来作为抗菌、助长的添加剂加入到饲料中。但是随着人们生活水平的日益提高，对畜产品的质量要求也越来越高。因抗生素具有较强的耐药性并在动物体内具有较高的残留量，所以抗生素的应用将日益慎重，必将被新型的无公害添加剂所替代。近年来出现的抗菌肽（ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｅｐｔｉｄｅｓ，ＡＢＰ）作为一种具有巨大发展潜力的新型抗菌药物，除了具有广谱抗细菌活性外，还具有高效的抗真菌、抗病毒、抗肿瘤的活性，用它来代替抗生素已成为当前国内外饲料科学的一项重要内容。其研究成果已为抗菌肽在动物医学和饲料科学中应用指明了方向。
１抗菌肽的分类及功能特征
抗菌肽是在诱导条件下，动物免疫防卫系统产生的一类对抗外源型病原体致病作用的防御型肽类活性物质。最初是瑞典科学家ＢｏｍａｎＨＧ１９７２年在果蝇实验中发现的。根据抗菌肽的来源不同可将抗菌肽分为昆虫抗菌肽、两栖类抗菌肽、植物类抗菌肽和人源性抗菌肽等类型。根据抗菌肽的作用不同，也可将抗菌肽分为抗细菌肽、抗病毒肽、抗真菌肽、抗肿瘤肽、既抗细菌又抗真菌的抗菌肽等类型。
按氨基酸组成和结构特征的不同，抗菌肽可分为两性分子α－螺旋的抗菌肽，含二硫键（β－折叠型，环链结构类）的抗菌肽，富含脯氨酸（伸展性螺旋结构类）的抗菌肽及富含甘氨酸的抗菌肽等［１～３］。抗菌肽的一级结构由３０个氨基酸残基组成，Ｎ端富含赖氨酸、精氨酸等阳离子型氨基酸，Ｃ端富含丙氨酸、缬氨酸和甘氨酸等非极性氨基酸，而其中间部分则富含脯氨酸［４，５］。该结构使抗菌肽具有表面活性剂活性。圆二色性分析、二维核磁共振谱法实验均表明各种抗菌肽具有相似的二级结构：在一定条件下形成α－螺旋和β－折叠。α－螺旋分子的纵轴一边为带正电荷的亲水渠，对称面为疏水区［６］，形成一个近乎完美的水脂两亲性结构，此二级结构决定着抗菌肽的破膜活性。α－螺旋的螺旋度降低会导致抗菌肽活性的急剧下降。β－片层结构间的相互作用保证了二聚体空间结构的稳定性，以维持抗菌肽的生物活性。
２抗菌肽的生物活性及作用机理
２．１广谱抗菌活性及作用机理
抗菌肽的抗菌谱比传统的抗生素广。传统的抗生素只对细菌有效，在真菌、病毒等病原体面前显得无能为力。同时，不同种类的抗菌肽抗菌活性及抗菌谱也不尽相同。如在抗菌肽天蚕素Ａ、Ｂ和Ｄ中，天蚕素Ａ、Ｂ对革兰阳性菌和革兰阴性菌（特别是革兰阴性菌）有较大的杀伤力，而天蚕素Ｄ只对大肠杆菌有高效的溶菌活性［４，５］。近年来抗菌肽研究的一个重
生物抗菌肽的特性及其在畜牧生产中的应用
毕晋明
（西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌７１２１００）
摘要生物抗菌肽是具有抗菌活性肽类的总称，广泛存在于昆虫、植物、动物及人体内，具有非特异性抗细菌、真菌、病毒和肿瘤细胞的作用，又称为肽抗生素。这种内源性抗菌肽经诱导合成，在机体抵抗病原的入侵方面起着重要的作用。介绍了抗菌肽的分类、结构特征，抗菌肽的作用及其作用机理，并对抗菌肽在畜牧生产中的应用前景及其未来的发展作一展望。
关键词抗菌肽抗菌机制基因工程
中图分类号：Ｓ８１６．７文献标识码：Ａ文章编号：１００７－７１５７（２００５）０６－００２０－０３
综述
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营养与饲料兽药与饲料添加剂２００５年第１０卷第６期
要发现表明：抗菌肽不仅自身具有良好的抗菌活性，还可提高传统抗生素的药效，甚至拓宽传统抗生素的抗菌谱。对抗菌肽抗菌作用机制的研究一直在进行中，一般认为抗菌肽分子可在细菌细胞质膜上穿孔形成离子通道，造成细菌细胞膜结构破坏，引起细胞内水溶物质渗出，最终导致细菌死亡［７，８］。
２．２抗菌肽抗病毒活性
研究发现：烟芽夜蛾幼虫的血淋巴对多种ＤＮＡ、ＲＮＡ病毒有明显的抑制效果，使病毒感染力降低，并有实验表明：来源于爪蟾的抗菌肽Ｍａｇａｉｎ－ｉｎｓ及其他类Ｍａｇａｉｎｉｎｓ抗菌肽具有抗疱疹病毒－ＨＳＶ的作用［９］。更值得关注的是：ＷａｃｈｉｎｇｅｅｒＭ等［１０］研究结果表明：蜂毒素和天蚕素可以在亚毒性浓度下抑制艾滋病毒ＨＩＶ－１的基因表达，减少ＨＩＶ－１的的增殖。从而给艾滋病的治疗带来了曙光。２．３抗肿瘤活性及作用机理
国内外的许多研究已证实抗菌肽的抗肿瘤活性。现已证明：昆虫抗菌肽对白血病Ｋ５６２细胞及肺癌细胞Ａ５４９，宫颈癌细胞（ＨｅＬａ细胞），ＥＡＣ肉瘤细胞等在体外实验中均表现有明显的杀伤作用。通过对荷瘤小鼠的研究表明：抗菌肽能显著抑制ＥＡＣ腹水荷瘤小鼠腹水的积累，对Ｓ１８０肉瘤和Ｕ１４宫颈癌的抑制率达３０％～５０％［１１］。并有研究表明：抗菌肽和免疫血清，淋巴及纯化抗菌肽Ｄ对直肠癌和肝癌细胞的杀伤作用呈剂量效应性。在这些研究中发现：抗菌肽可以抑制癌细胞ＤＮＡ的合成，破坏癌细胞的Ｃａ离子通道，使癌细胞纤毛收缩，细胞膜破坏，线粒体及核糖体膨胀变形，核膜、核仁电子云减弱，破坏癌细胞骨架，最后癌细胞崩溃而死亡［１２］。２．４抗寄生虫作用及作用机理
抗菌肽可以有效地杀灭寄生在人与动物体内可引发多种寄生虫病（疟疾，莱什曼病等）的虫体。Ｓｈａｈａｂｕｄｄｉｎ［１３］研究表明：昆虫抗菌肽对感染蚊子的疟原虫在其发育不同时期有不同的作用，主要对疟原虫的卵囊期和子孢子期造成明显的损伤。抗菌肽主要通过改变虫体的细胞质膜来发挥作用：抗菌肽可降低Ｈ＋／ＯＨ－的通透性，破坏膜电势，质膜形态也受到损坏。
３抗菌肽在畜牧业中的应用前景
各种动物在长期的自然进化过程中，在其体内建立了平衡的微生物菌群共生生态系统，并建立了一套维持其体内菌群稳态的机制。抗菌肽是这一机
制中的主要因素之一，广泛存在于所有脊椎动物和无脊椎动物体中，现已成功地分离出两栖类抗菌肽、水产动物抗菌肽、哺乳动物抗菌肽等。在畜牧业生产中，仔猪腹泻、猪瘟、奶牛乳房炎、鸡新城疫等疾病严重影响着畜牧业和养殖业的发展。随着分子生物学的不断深入，应用基因工程对抗菌肽进行研究，改造并合成既有稳定高效抗菌活性又具有特异抗菌能力对宿主无害的含抗菌肽基因的新型药物来解决畜牧业中的难题。另一条途径即借鉴已成功的抗菌肽转基因工程，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来发展畜牧业。针对抗生素的种种负面效应，可见用基因工程方法生产环保抗菌肽添加剂或者通过转基因日粮调控抗菌肽的表达来达到无抗生素化值得进一步研究。
４展望
由于天然抗菌肽具有抗细菌、病毒、真菌和肿瘤细胞而不破坏动物体正常细胞的特殊功效，将会在临床医学，食品加工，动、植物转基因技术，饲料原料，饲料添加剂，养殖业等领域带来广阔的开发应用前景。临床上，抗菌肽可用于治疗外伤感染，褥疮等疾病。在食品加工领域中可用于绿色食品的防腐剂，减少有害防腐剂的应用。在转基因技术方面，可将强效抗菌肽基因转入植物或动物体以增强其抗病能力。在养殖业领域更是获得了许多满意的成果：柞蚕抗菌肽应用于预防及治疗鸡白痢效果显著，蚕抗菌肽可降低断奶仔猪的腹泻［１４］，乳链菌肽通过杀死金葡球菌、大肠杆菌、肺炎雷伯杆菌等病原菌来治疗奶牛乳头皮肤局部感染［１５］。美国Ｒ＆Ｄ报道：抗菌肽可以作为饲料防霉剂。目前，昆虫和植物抗菌肽基因工程的成功报道也不少，但就畜禽抗菌肽基因工程国内外尚未见报道。因此通过基因工程技术对畜禽抗菌肽的研究来寻找动物“种”专一性的内源性抗菌物质，提高畜禽抗病力并替代抗生素的使用，将是畜牧业发展的一个催化剂。相信在不久的将来，生物抗菌肽必将对人类及畜禽动物的健康产生深远的影响。
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营养素（营养物质）是动物进行新陈代谢的物质基础，只有获得平衡充足的营养物质，生物才能正常生长发育，并顺利完成繁衍后代过程。随着营养学研究的深入、分子生物学的发展，人们从分子水平逐步认识到营养素与动物基因表达之间存在密切的相互关系。表现型是基因型与环境因子共同作用的结果，而营养作为一种重要的外界环境因子对遗传和变异必然产生一定的影响。营养作为一种调控物或调控因素通过多种途径，在多水平上对生命活动中的基因表达进行调控，即在营养素对动物生长、发育、繁殖、健康等影响的众多途径中，有些是通过影响基因表达来实现的。大量的研究表明，日粮中的营养物质，如脂肪、蛋白质、维生素和金属元素等对很多基因的表达都有影响，而这些基因与动物的生长发育有重大关系［１］。认识和利用营养物质与基因的相互作用，通过日粮配给来控制基因的
日粮中的营养素
对动物基因表达的调控作用
刘凌云，汪磊
（昆明学院，云南昆明６５００３１）
摘要日粮中的营养素对动物基因表达有调控作用。从营养素对基因表达的调控原理以及蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、微量矿质元素等方面对动物基因表达的调控作用作一探讨。
关键词营养素基因表达调控
中图分类号：Ｓ８１６．１５文献标识码：Ａ文章编号：１００７－９１５７（２００５）０６－００２２－０５
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作者简介：毕晋明（１９８２－），男，汉族，山西省阳泉市人，动物营养与饲料专业在读硕士研究生。主攻畜禽营养调控原理。电话：１３４８４５８９０１４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｏｗｂｏｙ２＠２１ｃｎ．ｃｏｍ。
［收稿日期：２００５－０９－０２］
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!营养与饲料
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