抗菌肽的来源及作用

抗菌肽（antimicrobial peptide）：抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱性多肽物质，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。

1分类：结构分为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。

来源分类可将其分为6类：（1）昆虫抗菌肽（2）哺乳动物抗菌肽（3）两栖动物抗菌肽（4）鱼类、软体动物、甲壳类动物来源的抗菌肽（5）植物抗菌肽（6）细菌抗菌2效应：抗菌肽具有广谱抗菌活性，对细菌有很强的杀伤作用。

3作用机制：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，不同类别的抗菌肽的作用机理可能不一样。

4.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。

5.预防败血症：天然抗菌肽具有选择性免疫激活和调节功能，对败血症有良好的预防和保护作用。

败血症是由细菌感染引起的，伴随有全身性炎症反应综合症状的一种危重疾病。

病原微生物感染诱导促炎症因子大量释放，导致多种重要器官衰竭，具有较高死亡率。

6.总结：抗菌肽要成为药物，还需要解决一些问题。

首先是来源问题。

由于昆虫抗菌肽的天然资源有限，化学合成和基因工程便成为获取抗菌肽的主要手段。

养殖与饲料2014年第7期抗菌肽的来源、功能及其在畜禽生产中的应用郑邓祥长江大学动物科学学院，湖北荆州434025收稿日期：2014-05-08郑邓祥，男，1991年生，本科。

抗菌肽又称抗微生物肽或肽抗生素，来源于微生物的抗菌肽又称细菌素，是机体先天防御系统的重要组成部分。

自20世纪70年代，瑞典科学家Boman 研究小组从惜古比天蚕中发现第一种抗菌肽“天蚕素”以来，每年都有大量新的抗菌肽被发现。

目前发现的多数抗菌肽具有较宽的活性谱，可有效杀死细菌、真菌、寄生虫甚至包膜病毒。

更为重要的是，抗菌肽可以有效抑制对抗生素产生耐药性的细菌，因此抗菌肽又被誉为“天然超级抗生素”[1]。

本文对抗菌肽的来源、功能和在畜禽生产中的应用进行了综述。

1抗菌肽的来源1.1昆虫迄今为止，约有200种昆虫抗菌肽被发现。

昆虫抗菌肽多数为阳离子肽，氨基酸残基数一般不超过100个[2]。

根据其氨基酸序列和结构特点，可将昆虫抗菌肽分为4大类：两性分子α-螺旋抗菌肽、分子内形成二硫键的抗菌肽、富含脯氨酸的抗菌肽及富含甘氨酸的抗菌肽。

另外，还有一类抗真菌的抗真菌肽和一类既抗细菌又抗真菌的抗菌肽。

1.2植物thionins 是第l 类从植物中分离的抗菌肽，能够抑制多种植物病原菌的生长。

之后，陆续从植物的根、种子、花、茎、叶子等中发现许多抗菌肽，根据序列相似性和抗菌活性，将其分为几个主要的类别：defensins 家族、cyclotides 家族、hevein-like proteins 家族、knottins 家族、impatiens 家族和snakins 家族。

1.3哺乳动物哺乳动物抗菌肽被发现存在于嗜中性粒细胞、潘氏细胞、上皮细胞或蛋白质的降解产物中。

这些抗菌肽包括defensins 、cathelicidins 、bactenecins 和indolicidins 几大家族。

defensins 是研究最多的哺乳动物抗菌肽，其通过化学趋化因子受体作用于树状细胞和T 细胞来调控宿主适应性免疫，以应对微生物的侵害。

抗菌肽的分类
抗菌肽是一种天然的防御分子，广泛存在于动物、植物和微生物中。

根据它们的来源和结构，抗菌肽可以分为不同的分类。

一、来源分类
1. 动物来源：动物来源的抗菌肽主要包括哺乳动物、鸟类、鱼类和昆虫等。

哺乳动物的抗菌肽主要包括β-抗菌肽、α-抗菌肽和转铁蛋白等；鸟类的抗菌肽主要包括β-抗菌肽和α-抗菌肽等；鱼类的抗菌肽主要包括鱼类抗菌肽和鱼类转铁蛋白等；昆虫的抗菌肽主要包括缩氨酸寡肽和茚烷二酸寡肽等。

2. 植物来源：植物来源的抗菌肽主要包括种子、根、茎、叶和花等部位的抗菌肽。

例如，小麦胚芽中含有多肽、芸豆中含有凝集素等。

3. 微生物来源：微生物来源的抗菌肽主要来自于细菌、真菌和古菌等。

例如，革兰氏阳性菌中含有多肽和脂肽等。

二、结构分类
1. α-抗菌肽：由20-50个氨基酸组成的线性肽链，具有α-螺旋结构。

2. β-抗菌肽：由12-50个氨基酸组成的β-折叠结构肽链。

3. θ-抗菌肽：含有4个交叉型二硫键的肽链，具有独特的环形结构。

4. 缩氨酸寡肽：由5-20个缩氨酸残基组成的肽链，具有环形或半环形结构。

5. 茚烷二酸寡肽：由2个茚烷二酸残基和1个二肽组成的肽链，具有环形或半环形结构。

总之，抗菌肽的分类主要包括来源分类和结构分类两种，这些分类可为研究和开发新型抗菌肽提供重要的参考和依据。

抗菌肽标准一、前言抗菌肽是一类具有广谱抗菌活性的小分子多肽，它们存在于生物体内，是天然免疫系统的重要组成部分。

抗菌肽以其独特的抗菌机制、高效的抗菌活性和较低的毒性，在医药、农业和食品工业等领域具有广阔的应用前景。

为了规范抗菌肽的研究、开发和应用，特制定本标准。

二、范围本标准规定了抗菌肽的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。

本标准适用于抗菌肽原料及其制剂的研发、生产、检验和销售。

三、术语和定义抗菌肽：由生物体产生的一类具有抗菌活性的小分子多肽，具有破坏细菌细胞膜、抑制细菌生长和繁殖等作用。

抗菌活性：抗菌肽对细菌、真菌等微生物的抑制或杀灭作用。

最小抑菌浓度（MIC）：在体外试验中，能够完全抑制细菌生长的最低抗菌肽浓度。

最小杀菌浓度（MBC）：在体外试验中，能够杀灭99.9%以上细菌的最低抗菌肽浓度。

四、技术要求原料要求（1）抗菌肽原料应来源于符合规定的生产菌株或合成途径，无明显毒性、致病性和过敏性。

（2）抗菌肽原料的纯度应不低于95.0%（质量分数），且应无有害杂质。

制剂要求（1）抗菌肽制剂应符合国家相关药品、兽药或农药制剂的规定。

（2）抗菌肽制剂的有效成分含量应符合产品标签或说明书的要求。

（3）抗菌肽制剂的稳定性应满足相应产品的贮存要求。

抗菌活性要求（1）抗菌肽原料及其制剂应具有广谱抗菌活性，对常见细菌、真菌等微生物具有抑制或杀灭作用。

（2）抗菌肽原料及其制剂的MIC和MBC值应符合相关研究或产品要求。

五、试验方法抗菌肽原料纯度的测定采用高效液相色谱法（HPLC）或其他适宜的方法测定抗菌肽原料的纯度。

抗菌肽制剂有效成分含量的测定根据抗菌肽制剂的性质，采用适宜的化学或生物学方法测定有效成分含量。

抗菌活性的测定（1）采用琼脂扩散法、微量肉汤稀释法或其他适宜的方法测定抗菌肽对目标微生物的MIC和MBC值。

（2）根据需要，可采用时间-杀菌曲线法评估抗菌肽的杀菌动力学特性。

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。

昆虫养殖抗菌肽的应用原理概述昆虫养殖抗菌肽是昆虫体内产生的一类抗菌肽，具有广谱的抗菌活性和较低的细胞性毒性。

近年来，随着对抗菌肽研究的深入，昆虫养殖抗菌肽的应用在农业、医药、食品等领域逐渐被重视和广泛应用。

本文将介绍昆虫养殖抗菌肽的应用原理。

1. 昆虫养殖抗菌肽的来源昆虫养殖抗菌肽主要来源于昆虫体内，昆虫通过产生和释放抗菌肽来抵御外界的病原微生物攻击。

昆虫养殖抗菌肽的生物合成是由昆虫体内的抗菌肽基因编码的蛋白质经过一系列的酶切和修饰而得到的。

2. 昆虫养殖抗菌肽的结构昆虫养殖抗菌肽的结构比较保守，通常由20-40个氨基酸残基组成，具有一定的正电荷和α螺旋结构。

昆虫养殖抗菌肽的结构决定了其与细菌、真菌等病原微生物相互作用的方式。

3. 昆虫养殖抗菌肽的抗菌机制昆虫养殖抗菌肽的抗菌机制主要包括直接杀菌和免疫调节两个方面。

3.1 直接杀菌作用昆虫养殖抗菌肽通过与病原微生物的细胞膜相互作用，破坏细胞膜结构，导致细胞内容物泄漏，最终引起细胞死亡。

此外，昆虫养殖抗菌肽还可以通过抑制细胞壁合成、破坏细胞膜上的离子平衡等方式发挥杀菌作用。

3.2 免疫调节作用昆虫养殖抗菌肽能够激活宿主的免疫系统，增强宿主对病原微生物的抵抗能力。

昆虫养殖抗菌肽能够促进炎症反应，激活巨噬细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞的活性，从而加强宿主对病原微生物的免疫防御。

4. 昆虫养殖抗菌肽的应用昆虫养殖抗菌肽的应用主要体现在农业、医药和食品等领域。

4.1 农业应用昆虫养殖抗菌肽可以作为一种环境友好的农药替代品来控制农作物病害，提供可持续发展的农业解决方案。

昆虫养殖抗菌肽能够抑制多种农作物病害的病原微生物，如细菌、真菌和病毒等，提高农作物的抗病能力。

4.2 医药应用昆虫养殖抗菌肽具有广谱的抗菌活性和较低的细胞性毒性，可以作为一种新型的抗菌药物应用于医药领域。

昆虫养殖抗菌肽能够杀灭多种致病菌，如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等，对于耐药菌的控制具有重要的意义。

抗菌肽与抗生素的区别一、来源不同抗生素(antibiotics)是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物。

如青霉素来源青霉菌产生的次级代谢产物，硫酸粘杆菌素来源于粘细菌产生的次级代谢产物。

而抗菌肽(antimicrobial peptide)又称宿主防御肽，指生物体内经诱导而产生的一类具与先天免疫相关的有抗菌活性小分子多肽物质，最早是在昆虫中发现，随后在各种生物体都有发现，包括细菌、植物、动物甚至人体中都有。

而一些微生物产生的抗菌肽都是初级代谢产物，是生物体直接产生的。

二、产生方式不同抗菌肽是通过基因编码合成，由DNA到RNA到蛋白(多肽)，故所有的抗菌肽中的氨基酸为20种常见氨基酸。

即信使RNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组，在蛋白质合成时所代表一种氨基酸。

如AAA为赖氨酸，AUG为蛋氨酸等。

而抗生素大部分为酶促反应生成。

涉及到许多合成酶、水解酶、转移酶等的作用，将一些化学基团组合，生成复杂的结构。

即使一些肽类抗生素，也经过了大量酶促反应的作用，故许多肽类抗生素很难有明确的氨基酸序列，因为存在大量的氨基酸衍生物或者稀有氨基酸。

如杆菌肽由9-12个氨基酸及其衍生物组成，同时存在噻唑环的修饰，很难确定其氨基酸序列。

如硫酸粘杆菌素由10个氨基酸组成，其中6个氨基酸为二氨基丁酸这种稀有氨基酸，也就是非编码氨基酸，还存在一个甲基辛酰这种非氨基酸结构，故也很难确定其氨基酸序列。

这些结构大部分是通过酶促反应生成。

三、对机体的免疫作用不同抗菌肽为宿主防御肽，在宿主先天免疫中有重要的调节作用，能提高机体的非特异免疫，如天蚕素抗菌肽能通过提高CD4+和CD8+的比值，从而提高机体的非特异免疫。

而许多抗生素不能提高免疫，还对免疫有抑制作用或者损伤作用，如氯霉素对骨髓造血功能有很强的破坏作用，从而降低免疫细胞的生成。

因为抗菌肽是机体先天免疫产生的对抗外源病原物，除了对细菌有抑制杀灭作用，对真菌、病毒、原虫都有一定的抑制作用，不同的抗菌肽抗菌谱不同。

抗菌肽的研究进展摘要：由于细菌对抗生素耐药性不断出现, 研发新型抗菌物质已迫在眉睫。

而抗菌肽是广泛存在于自然界生物中的具有广谱抗菌、抗病毒、抑制杀伤肿瘤细胞等作用的多肽。

本文介绍了抗菌肽的结构，抗菌肽的生物学活性，抗菌肽的作用机理和作用机制，以及抗菌肽的应用和前景。

关键词：耐药性，抗菌肽；作用机理；前景抗菌肽，简称ABP,是由宿主产生的一类能够抵抗外界病原体感染的小分子多肽。

广泛存在于各种生物体内。

1980 年，瑞典科学家Boman 等从天蚕蛹的血淋巴中分离得到天蚕素( cecropin ) 抗菌肽，使人们对抗菌肽的作用机理和应用有了一个崭新的认识。

目前世界上已知的抗菌肽共有1 700余种。

由于热稳定性强，且对较高离子强度环境有较强的适应性，不仅有广谱抗细菌能力, 而且有的对真菌、病毒及癌细胞也有一定的抑杀作用，最重要的是可以杀伤动物体内的肿瘤细胞，却又极少破坏动物体内的正常细胞，因此，抗菌肽的开发和应用研究已成为国内外昆虫学、生理学、药理学研究热点，在动植物转基因工程及药物开发领域及农业、食品等领域具有广阔的应用前景。

1 .抗菌肽的结构1 .1 一级结构据报道，已分离并测定其氨基酸序列一级结构的抗菌肽达几十种，且一级结构都比较相似，具有以下典型的特征：由20~70多个氨基酸残基组成的肽链，其N 端富含赖氨酸和精氨酸等阳离子型氨基酸，C 端富含丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸等非极性氨基酸，中间部分则富含脯氨酸，且在许多特定位置都有一些较保守的氨基酸残基，这些高度保守的氨基酸残基是一些抗菌肽分子具有抗菌活性所不可缺少的，1. 2 二级结构通过圆二色性分析、二维核磁共振谱法及脂质体模拟实验研究抗菌肽的二级结构特征，结果表明，抗菌肽在一定条件下形成a-螺旋和β-折叠结构。

a-螺旋是一个近乎完美的水脂两亲结构,即圆柱形分子的纵轴一边为带正电-的亲水区，而对称面为疏水区。

这种两亲性结构是抗菌肽杀菌的关键，改变a-螺旋的螺旋度会影响抗菌肽的活性。

抗菌肽在生猪养殖中的应用抗菌肽是一类具有抗菌活性的多肽化合物，广泛存在于哺乳动物、鸟类、昆虫和植物等生物体内，是自然界中非常重要的免疫系统组成成分之一。

随着人们对食品安全和动物健康的重视，抗菌肽在生猪养殖中的应用也备受关注。

本文将从抗菌肽的来源和作用机理、在生猪养殖中的应用现状以及未来的发展趋势等方面展开阐述。

一、抗菌肽的来源和作用机理抗菌肽分布于很多动植物体内，如血液、皮肤、唾液以及分泌液等，主要的作用是对抗病原微生物的侵袭。

抗菌肽的作用机理主要包括破坏微生物细胞膜结构、干扰微生物细胞内代谢等方式，进而达到抑制病原微生物生长的效果。

抗菌肽的来源主要包括以下几种类型：1. 动物体内：包括人类、哺乳动物、鸟类等，如人类的β-防御素、猪的胸腺溶解素等；2. 植物体内：包括大豆、大麦、水稻等种子中，如大豆中的大豆抗菌肽；3. 微生物体内：包括细菌、真菌等，如青霉素、链霉素等。

二、抗菌肽在生猪养殖中的应用现状随着养殖业的发展和生猪养殖规模的不断扩大，生猪养殖中的疾病防控和用药安全问题日益凸显。

传统的抗生素使用面临着抗药性、残留、环境污染等问题，因此人们开始更加关注天然的抗菌肽在生猪养殖中的应用。

目前，抗菌肽在生猪养殖中的应用主要表现在以下几个方面：1. 替代抗生素：抗菌肽在生猪饲料中的添加可以替代部分抗生素的使用，避免抗生素滥用所带来的问题，对于改善养殖环境、减少抗药性菌株的产生具有重要意义；2. 免疫调节：抗菌肽还可以通过调节免疫系统的功能，增强生猪对各类病原微生物的抵抗能力，提高生猪的免疫力；3. 促进生长：抗菌肽可以通过促进生猪的消化吸收、提高饲料利用率等方式，促进生猪的生长发育。

三、未来的发展趋势随着人们对食品安全和动物健康的重视，抗菌肽在生猪养殖中的应用前景十分广阔，但也面临一些挑战和问题：1. 抗菌肽的生产和提取技术尚不成熟，成本较高。

未来需要加大对抗菌肽的生产技术研究和开发工作，降低生产成本，提高产量；2. 抗菌肽的安全性和毒副作用需要进一步评估。