農林學類論文-現代病的殺菌衛(wèi)士——抗菌肽.doc

農林學類論文-現代病的殺菌衛(wèi)士抗菌肽【摘要】采用分子生物學和基因工程技術，將抗菌肽基因重組到微生物體內進行表達，可望成為新一代抗生素的來源，利用轉基因技術將抗菌基因轉到動植物體內，獲得抗病力強的轉基因動植物。作為抗菌添加劑和防腐劑，抗菌肽可用于食品工業(yè)、飼料加工業(yè)、輕工業(yè)等領域，具有開發(fā)應用前景?！娟P鍵詞】殺菌衛(wèi)士抗菌肽現代病1抗菌肽的來源1.1昆蟲抗菌肽昆蟲是世界上種類最多的生物類群，具有高度的適應能力和有效的防御機制，昆蟲沒有B或T淋巴細胞，體液中也沒有免疫球蛋白存在，它們通過體內一套特殊的內部防御機制來殺滅或抑制外來物。在殺滅病原菌時，抗菌肽起著重要的作用。1.2微生物抗菌肽長期的生物進化過程使某些微生物種產生拮抗物質來抑制或殺死其他種群，以便在競爭中處于有利地位，抗菌肽就是一種重要的拮抗物質。微生物抗菌肽研究中，對乳桿菌抗菌肽的研究比較廣泛和深入。1.3植物抗菌肽植物具有內在的防御系統(tǒng)，在外部病原菌侵染之下，自身會產生一系列拮抗物質，如一些低分子量的次生代謝產物植保素、裂解酶、病程相關蛋白或一些小于100個氨基酸的低分子量抗菌Nisin、Defensin等，以阻止病原菌的繁殖擴展危害寄主植物。由于植物抗菌肽是天然植物產物，因此與其他來源抗菌肽相比更容易在植物中表達和調控。1.4兩棲類抗菌肽在脊椎動物的生物進程中，兩棲類處于水生到陸生的過渡階段，形成了獨特的生理結構和防循體。1.5哺乳動物抗菌肽作為非特異性免疫的一部分，哺乳動物抗菌肽的研究已引起科學家的濃厚興趣，對哺乳動物尤其是人類抗菌肽的深入研究將為研制肽類新藥提供理想的分子設計模板，有利于早日開發(fā)出安全有效的抗感染藥物。1.6合成抗菌肽隨著新抗菌肽的不斷發(fā)現，抗菌肽構效關系的深入研究，以天然抗菌肽為模板設計合成的人造抗菌肽克服了天然抗菌肽的種種缺點和不足，不僅可以直接通過計算機輔助設計得到比天然抗菌肽更精短的肽序列，避免分離純化等復雜步驟，同時經過設計改造還可增強天然抗菌肽的抗菌活性、穩(wěn)定性、降低或消除溶血性等副作用。2抗菌肽的生物學效應2.1抗菌肽的抗細菌活性現在研究已經發(fā)現抗菌肽對大腸桿菌、綠膿桿菌、克萊伯氏菌、沙門氏菌、糞鏈球菌、乙型溶血鏈球菌、金黃色葡萄球菌等所屬的40多個屬中大部分菌都具有抑制效果，尤其對目前出現的各種耐藥菌株如耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌（MRSA）等有較好的殺菌活性。2.2抗菌肽對真菌的殺傷作用多數抗菌肽不僅對細胞有活性，同時還具有顯著的抗真菌活性，研究表明通過破壞細胞質膜來殺死真菌是抗菌肽抗真菌的重要途徑。2.3抗菌肽對病毒的作用抗菌肽可以從核酸復制到病毒顆粒包裝的整個過程對病毒發(fā)生作用，目前發(fā)現抗菌肽可以通過3種不同的機制起到抗病毒的作用。第一種是通過抗菌肽直接與病毒粒子相結合而發(fā)揮作用。第二種是抑制病毒的繁殖。第三種機制是通過模仿病毒的侵染過程而起作用。2.4抗菌肽對癌細胞的作用抗菌肽對腫瘤的抑制作用可分為接觸性和非接觸性，接觸性抑殺腫瘤細胞主要是指抗菌肽直接作用于細胞膜、細胞器（線粒體、溶酶體）、核膜、染色體和細胞骨架等來達到抑殺腫瘤細胞的效果。非接觸性抑殺腫瘤細胞是指抗菌肽通過積極調動機體的免疫系統(tǒng)來促進白細胞的增殖或誘導癌細胞的調亡等方式來抵抗腫瘤。3抗菌肽的作用機理抗菌肽的作用機理還沒有完全闡明，正在進一步研究之中，抗菌機理現可總結為以下幾方面：3.1細胞膜電勢依賴通道的形成。通過脂質體膜經抗菌肽處理后的電勢和電流的變化，判斷出抗菌肽在膜上形成了孔道?？椎赖男纬?、開啟和關閉都依賴于膜的電勢，只有當膜的電勢高于110mV時孔道才能形成或處于開啟狀態(tài)，因而此孔道被稱為電勢依賴性通道。通過電鏡直接觀察到抗菌肽在膜上造成孔洞，為電勢依賴通道的形成提供了直接的證據。這也是目前抗菌肽機理中研究的最為深入的一種。3.2抑制細胞呼吸作用。死亡素抗菌肽在0.130.16mol/L時就對大腸桿菌表現出強烈的殺菌作用。但當其濃度提高到70mol/L時仍檢測不到細胞內K+40mol/L的抗菌肽處理細菌1h后，可監(jiān)測到細菌的呼吸減弱；6h后細菌的呼吸作用完全停止，由此推斷抗菌肽可能是通過抑制細胞的呼吸作用來殺菌的。3.3抑制細胞外膜蛋白的合成。3.4抑制細胞壁的形成。SarcotoxinII能夠抑制細菌細胞壁的形成，使細菌不能維持正常的形態(tài)而生長受阻，但對已經形成的細胞壁不起作用。Nisin可以與細胞壁合成前體Lipid-II的特定氮基酸序列結合，而這段特定序列正是萬古霉素殺菌時與細菌結合的序列。參考文獻：1洪奇華，陳安國.抗菌肽研究進展J.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2003.2柴曉杰，王丕武，徐雅