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抗菌肽（Antimicrobial Peptides）是生物界中廣泛存在的一類生物活性小肽，是良性分子，不易導(dǎo)致微生物耐藥性的新型抗感染多肽。世界上發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)抗菌肽是天蠶素，1980年由瑞典科學(xué)家Boman等用陰溝通桿菌及大腸桿菌誘導(dǎo)惜古比天蠶蛹產(chǎn)生出有抗菌活性的多肽物質(zhì)，定名為天蠶素（cecropins）。隨后又在其他生物體內(nèi)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多種抗菌肽，如蛙皮素（magainins）、蜂毒素（melittins）防御素（defensins）等。目前世界上已知的抗菌肽共有1200多種。

1 天蠶素抗菌肽的特點(diǎn)

天蠶素抗菌肽是由cecropin A和cecropin D設(shè)計(jì)合成的37個(gè)氨基酸的雜合肽，不含半胱氨酸，其N端區(qū)域具有強(qiáng)堿性，可形成近乎完美的雙親螺旋結(jié)構(gòu)，而在C端區(qū)域可形成疏水螺旋，兩者之間有甘氨酸和脯氨酸形成的鉸鏈區(qū)，多數(shù)多肽的C端被酰胺化，酰胺化對(duì)其抗菌活性具有重要作用。該抗菌肽分子具有獨(dú)特的廣譜抗菌活性，體外試驗(yàn)已證明它能有效的抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等有害菌，因此，它成為抗生素替代物的絕佳選擇之一。隨著研究工作的深入開展，發(fā)現(xiàn)某些抗菌肽會(huì)對(duì)部分真菌、原蟲、病毒及癌細(xì)胞等均具有很強(qiáng)的殺傷作用，并且在其它領(lǐng)域也具有很好的應(yīng)用前景。

2 天蠶素抗菌肽的作用機(jī)理及特點(diǎn)

2.1天蠶素抗菌肽的作用機(jī)理

天蠶素抗菌肽分子可以在細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜上穿孔而形成離子孔道,造成細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞引起胞內(nèi)水溶性物質(zhì)大量滲出，而最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。天蠶素抗菌肽分子首先結(jié)合在質(zhì)膜上，其分子中的疏水端和兩親性α-螺旋插入質(zhì)膜中，多個(gè)肽分子共同作用形成離子性通道，使細(xì)菌失去了膜勢(shì)而死亡。這一過程得到了大多數(shù)學(xué)者的公認(rèn)。這也正是與青霉素等傳統(tǒng)抗生素對(duì)細(xì)菌作用機(jī)理不同的本質(zhì)所在。并且，天蠶素抗菌肽具有廣譜抗菌活性和抑殺耐藥菌株等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)真菌、病毒和原蟲亦有抑殺作用，是機(jī)體天然免疫系統(tǒng)的一部分，具備能提高機(jī)體的先天性微生物防御反應(yīng)的生物活性。

2.2 天蠶素抗菌肽作用機(jī)理的特點(diǎn)

2.2.1作用部位的有效性

傳統(tǒng)抗生素是通過消除微生物生長或生存必需的功能，如阻撓細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成或者改變酶的活性來達(dá)到殺菌目的，而細(xì)菌通過改變一種基因就足以對(duì)付抗生素的這種進(jìn)攻。天蠶素抗菌肽則作用于細(xì)菌細(xì)胞膜，導(dǎo)致膜的通透性增大，以此穿透、殺滅細(xì)菌。細(xì)菌必須改變膜的結(jié)構(gòu)，即改變相當(dāng)部分的基因才能防御天蠶素抗菌肽的進(jìn)攻，而這幾乎是不可能的。因此，天蠶素抗菌肽極大的減少了產(chǎn)生耐藥性的可能。

2.2.2作用對(duì)象的選擇性

天蠶素抗菌肽只對(duì)原核生物細(xì)胞和真核生物病變細(xì)胞有抗菌作用，對(duì)正常的真核生物細(xì)胞不起作用。原因在于原核生物和真核生物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)不同，真核細(xì)胞膜中含有大量的膽固醇，而膽固醇的存在使膜結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。此外高等動(dòng)物存在高度發(fā)達(dá)的細(xì)胞骨架系統(tǒng)，其存在也抵抗了抗菌肽的作用。而癌細(xì)胞的細(xì)胞骨架系統(tǒng)與正常細(xì)胞相比不發(fā)達(dá)，這是抗菌肽對(duì)其產(chǎn)生抑制作用的原因之一。

3 產(chǎn)品背景及介紹

為國家863計(jì)劃項(xiàng)目“飼料用抗菌肽的分子改良與產(chǎn)品研制”的研究成果，“天蠶素抗菌肽的創(chuàng)制與應(yīng)用技術(shù)研究”成果于2009年1月8日由教育部組織專家鑒定，鑒定結(jié)論認(rèn)為項(xiàng)目技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。已申請(qǐng)國家發(fā)明專利和國際PCT專利。項(xiàng)目以枯草芽孢桿菌為宿主，采用蛋白質(zhì)重組技術(shù)進(jìn)行改造，創(chuàng)制了可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)天蠶素抗菌肽的成熟生產(chǎn)技術(shù)，其特點(diǎn)為：①采用的宿主菌為農(nóng)業(yè)部許可的安全菌種，克服了國內(nèi)外大多以大腸桿菌為宿主菌的安全性問題；②產(chǎn)量高，為國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道最高值的9.5倍；③抗菌活性高，對(duì)金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度為0.2 ug/ml；能很好的取代金霉素、桿菌肽鋅、吉他霉素等飼用抗生素，并且效果優(yōu)異。④產(chǎn)品理化性質(zhì)穩(wěn)定，在溫度為65℃、PH 3-8的條件下，其抗菌活性仍能保留85% 以上，且對(duì)胃蛋白酶和胰蛋白酶的穩(wěn)定性強(qiáng)；⑤產(chǎn)品應(yīng)用效果好，畜禽成活率提高3-5個(gè)百分點(diǎn)，飼料轉(zhuǎn)化效率提高5-7個(gè)百分點(diǎn)，養(yǎng)殖戶經(jīng)濟(jì)效益增加12% 以上。

我公司聯(lián)姻國家飼料工程技術(shù)研究中心，實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并開展了大量的應(yīng)用研究，這標(biāo)志著天蠶素抗菌肽可真正的作為獸藥和飼料添加劑應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)。目前，我公司的產(chǎn)品主要分為天蠶素和肽合素兩大系類。天蠶素產(chǎn)品其主要成分為天蠶素抗菌肽，是添加劑產(chǎn)品；肽合素其主要成分為天蠶素抗菌肽，為動(dòng)保產(chǎn)品，分為肽樂新畜用，肽樂新禽用等產(chǎn)品。今后抗菌肽的相關(guān)研究重點(diǎn)方向?qū)⒅饕性阼b別新型抗菌肽；抗菌肽的生理活性功能研究；研制各種高效低成本的抗菌肽制備生產(chǎn)系統(tǒng)等。

4 產(chǎn)品的使用方法

4.1 天蠶素產(chǎn)品的使用方法

直接將其添加到飼糧中，拌勻后即可投喂。具體使用劑量見表1。

 表1天蠶素的使用劑量

4.2 肽合素產(chǎn)品的使用方法

4.2.1 天蠶素（家禽專用）使用方法

短期使用，拌料中直接添加，飲水劑量減半；連續(xù)使用7-14天。長期使用，推薦劑量減半使用。具體使用劑量見表2。

 表2 天蠶素（家禽專用）的使用劑量

4.2.2 天蠶素（家畜專用）使用方法

短期使用，拌料中直接添加，飲水劑量減半，連續(xù)使用7-14天。長期使用，推薦劑量減半使用。具體使用劑量見表3。

 表3 天蠶素（家畜專用）的使用劑量

5 展望

抗菌肽高效、廣譜的抗菌性和潛在的抗腫瘤活性等特點(diǎn)，是傳統(tǒng)抗生素?zé)o可比擬的優(yōu)點(diǎn)?？赏蔀樾滦偷目咕涂鼓[瘤藥物應(yīng)用。雖然抗菌肽還存在很多的不足之處以及沒有解決的問題，但是我們相信，隨著對(duì)抗菌肽不斷的滲入研究，及實(shí)際應(yīng)用的普及和臨床試驗(yàn)，抗菌肽依其與眾不同的性質(zhì)和獨(dú)特的殺菌機(jī)制一定能在人類健康和畜牧業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域發(fā)揮其重要的作用，為人類創(chuàng)造更大的價(jià)值。也相信通過我們的努力，終有一天，實(shí)現(xiàn)讓抗菌肽造福全人類的偉大創(chuàng)舉！

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