摘要：抗菌肽（antimicrobial peptides，AMPs）是一類廣泛存在于動植物體內(nèi)有抗菌作用的活性多肽，抗菌譜廣，不僅可以抑制細菌或真菌，甚至可以在不傷及正常細胞的情況下抑制動物體內(nèi)的腫瘤細胞。抗菌肽不僅安全、高效，并且功能具有多樣性。由于其特殊的抗病性熱點，目前抗菌肽的研究已成為基因工程、醫(yī)藥領(lǐng)域研究的熱點。本文主要綜述了抗菌肽的在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：兩棲類動物 抗菌肽 應(yīng)用

中圖分類號：Q516 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5336（2015）04-0081-01

兩棲動物皮膚裸露且濕潤的特性易于微生物的侵襲。它們?yōu)榱说钟≡⑸锏那忠u，在長期自然進化過程中形成了三套防御機制：物理屏障、先天免疫系統(tǒng)和獲得性免疫系統(tǒng)，在這些機制中，抗菌肽起主要作用。目前已從兩棲動物皮膚中發(fā)現(xiàn)了多種抗菌肽并有所應(yīng)用，抗菌肽的應(yīng)用引起了研究者的重視，其主要集中在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面。

1 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

兩棲動物抗菌肽在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用比較廣泛。主要在從基因工程的角度提高植物抗病的性能。主要方法如下：通過基因工程的方法將已選擇的廣譜抗菌肽基因?qū)胫参矬w內(nèi)，從而達到增能植物抗細菌、真菌、病毒的能力。研究證明適宜的抗菌肽可以在植物體內(nèi)實現(xiàn)表達，構(gòu)建的轉(zhuǎn)基因植株在抗細菌、真菌能力方面有很大提高，且該種方法主要在植物體研究較多。目前已有報道的主要有：將Esculentin-1基因?qū)氲綗煵葜?，煙草對細菌、真菌的抵抗力明顯提高；將非洲爪蟾抗菌肽基因?qū)霟煵葜校瑹煵輰λ咕目垢腥灸芰γ黠@提高；用合成的柞蠶CecD基因與穿梭質(zhì)粒DCO24重組后導(dǎo)入根癌農(nóng)桿菌，進一步感染桑樹，可獲取抗性植株，并應(yīng)用與生產(chǎn)；將抗菌肽MB39基因?qū)胩O果中，蘋果的抗病力明顯增強；將轉(zhuǎn)兔防御素-1基因?qū)朊讞?，提取其組織物，則其可有效抑制枯草桿菌、農(nóng)桿菌等；將兔防御素-NP1基因?qū)刖栈ㄖ校仓昕剐悦黠@增強。

2 在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

兩棲類抗菌肽在畜牧業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面，一是利用抗菌肽能耐受飼料制粒時高溫的特性，可以在規(guī)?；a(chǎn)時，使其經(jīng)受高溫而不變性失活，添加到飼料中，達到提高動物免疫力并預(yù)防動物疾病從而促進動物健康生長的目的。另一方面是利用抗菌肽的抗菌性特點，將其作為預(yù)防和治療藥物在動物疾病方面應(yīng)用，從而對動物疾病起到預(yù)防和治療的作用。

近年來，飼用抗生素替代品的研究已經(jīng)成為畜牧業(yè)研究與生產(chǎn)的熱點問題。由于抗菌肽具有免疫原性小、水溶性好、廣譜殺菌甚至能夠殺滅真菌、原蟲，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，其在飼料中具有廣泛的應(yīng)用前景。研究表明，抗菌肽能夠耐受飼料加工過程中高溫高壓的劇烈條件，可以在飼料保存過程中發(fā)揮功能、保持品質(zhì)、延長貯存。目前主要應(yīng)用有：利用抗菌肽的抗菌活性，在飼料加工和銷售中抑制產(chǎn)品有害細菌的滋生，延長產(chǎn)品貨架期；在飼料中添加抗菌肽起到天然防腐劑的作用，抑制致病菌如大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌及多種霉菌的滋生；在動物日糧中添加抗菌肽從而提高動物的生長性能、提高其抗病力并改善動物的腸道結(jié)構(gòu)。

3 在醫(yī)藥中的應(yīng)用

研究表明，抗菌肽在局部治療中相對安全，因此抗菌肽在醫(yī)藥行業(yè)上的應(yīng)用主要集中于局部藥物的使用開發(fā)。具體應(yīng)擁有：細菌素、來源于蛙馬蓋寧的MSI-78和豬Protegrin的IB-367等抗菌肽，已進入臨床實驗階段。其中MSI-78已進入臨床實驗，結(jié)果表明其對糖尿病患者的足潰瘍治療效果顯著；基因工程產(chǎn)物Maganins也已作為抗菌藥物進入臨床II-III期研究。由于抗菌肽大規(guī)模生產(chǎn)成本高，因此阻礙了其臨床應(yīng)用的進程。合成法可以生產(chǎn)抗菌肽，但肽的大小對影響了合成后的活性。運用基因工程手段，在微生物中進行重組表達是“生產(chǎn)”抗菌肽的另一途徑。目前，Plectasin 是運用基因工程手段產(chǎn)生的第一個具有臨床應(yīng)用潛力的真菌防御素，通過動物實驗也已證明其在細菌性腹膜炎和肺炎的治療方面有一定效果。

4 問題和展望

全世界的兩棲動物約4000余種，而近300個物種分布在中國大陸，其中2/3為中國特有種，因此兩棲類動物是中國寶貴的自然資源之一。研究表明，兩棲類抗菌肽不僅種類繁多，而且生物學(xué)功能多種多樣。不同物種，由于其生活環(huán)境的不同，其皮膚中也貯藏了不同種類的抗菌生物活性分子；即使是同一物種，其皮膚的分泌物種類也多種多樣。迄今學(xué)者們已經(jīng)從兩棲類皮膚中發(fā)現(xiàn)了大量多功能的抗菌肽、抗癌肽、促胰島素釋放肽、緩激肽、速激肽、絲氨酸蛋白酶抑制劑等多種生物活性肽。

與傳統(tǒng)抗菌藥物相比，抗菌肽具有不容易導(dǎo)致微生物耐藥、快速殺菌、可以中和內(nèi)毒素等特點。因而抗菌肽應(yīng)用前景廣泛，被開發(fā)成為一類新型的廣譜高效抗菌藥物是極有可能的。

抗菌肽雖然應(yīng)用前景廣闊，但作為一種新型藥物用于臨床治療還存在很多弊端，比如毒性是否存在的問題、對抗菌肽的藥效及藥物代謝動力學(xué)研究有待進一步研究等。研究者們也已致力于這些問題的解決。雖然有研究證實抗菌肽的可能會產(chǎn)生耐藥性，但目前用于應(yīng)用的抗菌肽都是在嚴格的實驗條件下，經(jīng)過多代長時間的篩選出來的，因此在實際應(yīng)用過程中要產(chǎn)生耐藥菌還是有一定困難的?？傊?，在當(dāng)前傳統(tǒng)抗生素耐藥性問題變得日益嚴峻的情況下，將抗菌肽作為一種臨床藥物應(yīng)用潛力很大。

參考文獻

[1]徐強，華躍進，徐步進，等.蛙類皮膚分泌物中的抗菌肽和抗癌肽[J].動物學(xué)雜志，2002，37：73-6.

[2]Roaek T.， Wegener K. L.， Bowie J.. The antibiotic and antcancer active aurein peptides from the Australian bell flogs.Lhorla olzrea and Litoria ranoformis[J]. European Journal of Biochemistry. 2000， 267：5330-41.

[3]賴仞，粱建國，張云.兩棲類皮膚抗菌多肽及其應(yīng)用[J].動物學(xué)研究，2004，25：465-8.

[4]Andreu D.， Rivas L.. Animal antimicrobial peptides： an overview [J]. Biopolymers （Peptide Science）.1998，47：415-33.

[5]朱元軍，李明遠.防御素抗作用[J].國際病毒學(xué)雜志，2006，13：2-4.

[6]邱曉艷.抗菌肽的免疫功能和應(yīng)用前景[J].生物學(xué)通報，2002，37：24-5.