汪吳晶 高金燕 佟 平 陳紅兵,3

(1.南昌大學食品學院，南昌 330047；2.南昌大學食品科學與技術(shù)國家重點實驗室，南昌 330047；3.南昌大學中德聯(lián)合研究院，南昌 330047)

抗菌肽的作用機制、應用及改良策略

汪吳晶1,2高金燕1*佟 平2陳紅兵2,3

(1.南昌大學食品學院，南昌 330047；2.南昌大學食品科學與技術(shù)國家重點實驗室，南昌 330047；3.南昌大學中德聯(lián)合研究院，南昌 330047)

抗菌肽是一類具有抑菌活性的多肽物質(zhì)，具有多種優(yōu)點，包括安全無毒、抗菌譜廣、穩(wěn)定性好、殺菌濃度低、分子質(zhì)量小、致敏性弱等，成為了生物領(lǐng)域的研究熱點之一。本文介紹了抗菌肽的研究現(xiàn)狀以及應用情況，分析了目前抗菌肽存在的問題及改良策略，并對應用前景進行了展望。

抗菌肽；抑菌活性；應用

近年來隨著抗生素的濫用，細菌耐藥性、藥物殘留和環(huán)境污染等問題日漸嚴重，人們對食品、農(nóng)業(yè)和環(huán)境安全方面的關(guān)注程度也逐年上升，現(xiàn)在尋找新型抗菌劑迫在眉睫?？咕姆N類豐富，且由于抑菌機制不同于傳統(tǒng)抗生素而不易產(chǎn)生耐藥性，近年來抗菌肽抑菌機理已成為研究的熱點?？咕木哂卸喾N優(yōu)點，如致敏性低、無殘留和殺菌濃度低等，符合食品安全及畜產(chǎn)品安全生產(chǎn)的需要，因此具有作為食品添加劑和飼料添加劑的潛質(zhì)，而且其毒副作用較低并有多種醫(yī)藥功能，在醫(yī)學上的應用也很廣泛。

本文根據(jù)近年來國內(nèi)外的研究報道，從抗菌肽的作用機制、應用現(xiàn)狀、存在的問題及改良方案等方面進行綜述。

1 抗菌肽研究現(xiàn)狀

1.1抗菌肽概述

抗菌肽是帶有正電荷的、螺旋的、序列較短的具有抑菌作用物質(zhì)的總稱，一般是指從各個生物體包括單細胞生物、植物、昆蟲、魚類、鳥類以及哺乳動物等分離出來的[1]，由12～60個氨基酸殘基組成的多肽，分子質(zhì)量一般小于10 ku，被認為是先天免疫的重要組成部分，因為其可以抵抗外來微生物的入侵?？咕挠捎诟缓杷鶊F，通常存在疏水區(qū)和親水區(qū)，并且對細胞膜顯現(xiàn)出兩親性[2]。目前已經(jīng)有很多學者從食源性蛋白質(zhì)中分離出抗菌肽，其中研究最早的是1966年從牛乳酪蛋白中分離得到的對多種細菌均具有抑菌作用的抗菌肽[3]。在1972和1980年，瑞典科學家Boman等[4]和Hultmark等[5]分別通過誘導眉紋天蠶蛾蛹和惜古比天蠶(Hyalophoracecropia)發(fā)現(xiàn)了類似的具有抑菌活性的物質(zhì)。而第一個真正意義上的抗菌肽就是由Boman命名的天蠶素(cecropins)，該物質(zhì)對革蘭氏陽性和陰性菌都有抑制作用。此后各種抗菌物質(zhì)陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，其中昆蟲和某些非脊椎動物被廣泛研究[6]，迄今為止已發(fā)現(xiàn)超過2 000種天然存在的抗菌肽[7]。

1.2抗菌肽作用機制

近年來由于抗生素的濫用出現(xiàn)了很多耐藥性的細菌，而抗菌肽對一些耐藥性的細菌具有一定的抑制作用[8]，這說明其與抗生素的作用機理可能是不同的。至今為止對于抗菌肽的作用機制還沒有一個準確的定論，研究學者提出各種假說，大致可以分為3類，一是細胞膜損傷，二是細胞內(nèi)殺菌，三是通過參與免疫調(diào)節(jié)發(fā)揮抑菌作用。

1.2.1 細胞膜損傷機理

細胞膜損傷機理大致可以分為2步，首先抗菌肽選擇性的吸附到帶有負電荷的細菌細胞膜表面，然后通過穿孔或非穿孔模式進行殺菌[9]。膜穿孔模式可以分為4種模型。第1種模型是桶-板模型(barrel-stave model)，抗菌肽吸附到細胞膜表面后將其疏水基團嵌入到細胞膜內(nèi)部，形成孔道結(jié)構(gòu)，從而導致細菌的細胞內(nèi)容物外溢而死亡，例如Ctx-Ha[10]；第2種模型是毯式模型(carpet model)，抗菌肽改變膜表面張力從而使膜變形，最終導致細胞膜的崩解，研究表明aurein 1.2[11]就是屬于該種作用機制的抗菌肽；第3種模型是環(huán)形孔模型(toroidal-pore model)，抗菌肽通過聚集作用插入到細胞膜內(nèi)部，并誘導細菌磷脂單分子層彎曲直至形成直徑1～2 nm的環(huán)洞，最終導致細菌死亡，例如Lacticin Q[12]；第4種模型是聚集體模型(aggregate channel)，抗菌肽會與細胞膜表面的磷脂分子結(jié)合成肽-脂質(zhì)分子的聚合物而進入到細胞中，從而使細菌受到損傷，例如Maculatin1.1[13]。而非膜穿孔模式認為抗菌肽是結(jié)合在細菌細胞膜表面，然后通過擾亂細胞正常生理功能，例如影響DNA復制、RNA轉(zhuǎn)錄或者蛋白質(zhì)合成等，從而導致細胞死亡。

1.2.2 細胞內(nèi)殺菌機制

研究表明有些抗菌肽能穿透細菌細胞膜進入細胞質(zhì)內(nèi)，影響細胞的生化進程，從而在細胞內(nèi)起到殺菌作用[14]。例如合成的來自NK-溶解素的抗菌肽NK-18[15]，其對革蘭氏陰性細菌和陽性菌都有一定的抑制作用，探究其殺菌機制發(fā)現(xiàn)NK-18不僅可以破壞細胞膜而殺死細菌，也可以進入細胞質(zhì)內(nèi)與DNA結(jié)合，擾亂其生理活性，從而起到殺菌作用，這種雙重作用機制使NK-18具有很高的活性及穩(wěn)定性。

1.2.3 通過參與免疫調(diào)節(jié)發(fā)揮抑菌作用

然而不是所有的抗菌肽都是通過直接殺菌而發(fā)揮作用的，有的可以通過參與免疫調(diào)節(jié)作用而發(fā)揮其活性[16]?？咕膮⑴c免疫調(diào)節(jié)作用主要有以下幾種方式：降低內(nèi)毒素誘導的炎癥反應[17]；誘導細胞因子的分泌，從而募集巨噬細胞等發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[18]；誘導促炎癥因子的合成[19]；調(diào)節(jié)適應性免疫作用[20]。雖然這些抗菌肽不能直接殺死細菌，但是其能起到增強機體抗感染的能力。

抗菌肽能發(fā)揮抗菌作用而不傷害正常細胞主要是因為抗菌肽表面的正電荷能與帶負電荷的細菌細胞膜發(fā)生作用，而真核細胞的細胞膜是由不帶電荷的中性磷脂、鞘磷脂和膽固醇組成的，所以抗菌肽和細菌膜表面的陰離子的相互作用是殺死細菌的關(guān)鍵因素[21]。此外有學者認為抗菌肽的氨基酸組成會決定其電荷、兩親性以及疏水性等性質(zhì)，而這些性質(zhì)恰好會使其作用方式以及對微生物細胞的選擇性作用起重要影響[22]。

總之，不管抗菌肽的具體作用機制是哪一種，毋庸置疑的是，其作用機制與細菌表面細胞膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有密切關(guān)系。

2 抗菌肽的應用

抗菌肽除了具有較廣的抗菌譜外，對真菌、寄生蟲甚至病毒都有選擇性的抑制作用[23]，同時還具有抗腫瘤[24]、抗原蟲、促進傷口愈合[25]以及調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)[26]等作用，因此抗菌肽在各個行業(yè)都有廣泛的應用。

2.1在醫(yī)學上的應用

抗菌肽在醫(yī)學上的應用較為廣泛。在腫瘤及癌癥治療方面，很多藥物在抑制或殺害癌細胞的同時對正常細胞也有一定的影響，而有些抗菌肽能夠選擇性地抑制腫瘤細胞及癌細胞而不影響正常細胞的生理活動，因此可以用作藥物。例如乳鐵蛋白肽對腫瘤細胞、乳腺癌細胞、胃癌細胞等都有抑制作用[27]。多肽藥物不僅分子質(zhì)量小，構(gòu)效關(guān)系簡單，易被改造，而且其活性接近于蛋白質(zhì)藥物，療效顯著，因此在新藥研發(fā)、生產(chǎn)和使用過程中有很大優(yōu)勢，是一種較為理想的藥物候選原料[28]。同時有許多抗菌肽類藥物已投入市場，例如daptomycin作為一種陰離子抗菌肽在2003年已獲得批準并上市，其可用于因金黃色葡萄球菌等革蘭氏陽性菌引起的皮膚感染[29]。

抗菌肽不僅可以作為藥物還可以作為藥物載體，例如Laszlo證明昆蟲抗菌肽pyrrochoricin的同系物具有運載疫苗的潛力，能夠作為施藥運載工具[30]，該發(fā)現(xiàn)為抗菌肽的應用提供了新的思路。在維護醫(yī)療器械方面也有學者進行了相關(guān)的研究，Rai等[31]將天蠶素的蜂毒肽涂布于金納米粒子表面并應用于醫(yī)療器械中，證明了其能防止相關(guān)儀器設備的感染，并且固定化后的抗菌肽對人體的毒性很低，若將其應用于各種醫(yī)療設備中可以減少維護設備的巨額費用。

總之，由于抗菌肽的多種優(yōu)點在藥物及醫(yī)療器械等方面都有較好的應用前景。

2.2在農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)上的應用

抗菌肽由于其獨特的優(yōu)點，在農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)都有良好的應用。農(nóng)業(yè)上，抗菌肽在培育抗病品種的同時也能延長農(nóng)產(chǎn)品保存期；畜牧業(yè)上，它可以殺滅動物體內(nèi)病原菌，提高免疫力，改善動物生產(chǎn)性能等，而且添加的抗菌肽安全無殘留，不會對動物產(chǎn)生危害也不會造成環(huán)境污染，為養(yǎng)殖業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。

植物在生長過程中受到不同微生物不同程度的毒害作用，通過基因工程將抗菌肽基因?qū)朕r(nóng)作物，可以起到抑制植物病原菌生長的作用，培育出新的抗病品種。例如Osusky等[32]將昆蟲抗菌肽的基因?qū)胪炼怪?，獲得的植株不僅能夠抵抗細菌和真菌的感染，而且該效果可以維持1年左右。有學者將抗菌肽Shiva-1轉(zhuǎn)入煙草中，發(fā)現(xiàn)其可以抵抗青枯假單胞桿菌的感染，減輕煙草枯萎癥狀，從而降低煙草死亡率[33]?？咕牟粌H可以在植物生長過程中起到保護作用，對采收后的農(nóng)作物也有一定的防腐作用。例如在馬鈴薯中導入MsrA3基因后，不僅可以減少其生長過程中的疾病，而且經(jīng)改造的馬鈴薯可以儲存超過2年而不受病原菌侵害[34]，大大提高了農(nóng)作物的保存期。

在畜牧業(yè)方面，抗菌肽可以作為飼料添加劑而起到抑制動物體內(nèi)大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌生長的作用[35]，促進畜類的生長發(fā)育，有效提高畜產(chǎn)品品質(zhì)。例如曹立亭等[36]將乳酸鏈球菌素灌入患有乳房炎的奶牛乳房內(nèi)，發(fā)現(xiàn)其能促進乳腺組織的修復，乳腺上皮細胞合成乳的能力有所提高，該結(jié)果表明乳酸鏈球菌素有望作為奶牛乳房炎的治療劑。

抗菌肽能夠殺滅動物體內(nèi)細菌和病毒，從而提高動物的生產(chǎn)性能，例如劉紅健等[37]在母豬的飼料中添加少量的抗菌肽后，不僅使仔豬的成活率大大提高，而且平均凈增重等也得到了一定程度的提高。侯振平等[38]在對仔豬投喂了大腸桿菌后投喂乳鐵蛋白素B(Lfcin B)和天蠶素P1(Cec P1)，發(fā)現(xiàn)這2種抗菌肽能夠在一定程度上改善仔豬的生長性能，降低腹瀉率，緩解斷奶應激，有利于仔豬健康生長。黃木家等[39]用2%的抗菌肽制劑代替血漿蛋白粉后，發(fā)現(xiàn)添加抗菌肽組仔豬日增重有所提高，飼料轉(zhuǎn)化率有所改善，有效緩解了仔豬的斷奶應激綜合征，減少了腹瀉率，大大提高了仔豬的健康水平。

在提高動物免疫力方面抗菌肽也有一定的作用。Jia等[40]將弧菌注射進銀大馬哈魚體內(nèi)，用2種抗菌肽的混合物飼養(yǎng)大馬哈魚，結(jié)果表明，抗菌肽能提高魚類的抗感染能力，降低大馬哈魚死亡率。姜珊等[41]在羅非魚幼魚飼料中添加適量抗菌肽后對幼魚的成長有一定的促進作用，而且能提高其免疫力以及存活率，但超過一定的劑量則會產(chǎn)生副作用。呂尊周等[42]發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加一定量的抗菌肽后能提高雞的血清免疫水平，促進脾臟內(nèi)白細胞介素2的基因表達，從而增強雞的免疫力。楊玉榮等[43]在雛雞飲水中添加鴕鳥皮膚抗菌肽，結(jié)果表明該抗菌肽能夠促進雛雞免疫器官的發(fā)育，增加T淋巴細胞數(shù)量，并增強機體的細胞免疫力。

2.3在食品工業(yè)上的應用

在食品工業(yè)上，抗菌肽可以作為天然食品防腐劑添加到食品中，有效減少大腸桿菌和沙門氏菌等引起的疾病，并且和熱處理相比可以更好地保持食品的風味，此外，因有些抗菌肽在高溫下仍具有良好的穩(wěn)定性，因此可以用于需加熱的食品中。例如Nisin是由乳酸鏈球菌分泌的一種能夠抑制部分革蘭氏陽性菌的多肽類物質(zhì)，是一種安全的、天然的食品防腐劑，在各種食品中都具有良好的抑菌效果?，F(xiàn)在有很多國家將Nisin用于食品防腐劑，且不少國家對其添加量沒有作限制，例如英國和法國等[44]。

抗菌肽除了能當作天然防腐劑用于食品中，還能用作添加劑以提高食品質(zhì)量，例如在奶酪中加入改良的乳酸球菌素3147，發(fā)現(xiàn)其可以通過維持非發(fā)酵乳酸菌菌群的平衡而提高食品風味[45]。

除此之外還可以在食品包裝中加入抗菌肽或者將抗菌肽直接噴灑在食品上從而達到生物活性包裝的目的[46]。該法不僅安全衛(wèi)生，能有效抑制致病菌的生長，而且還能延長食品的保質(zhì)期，特別是對于蔬菜以及肉類食品，將可食用的抗菌肽噴灑在其表面可以降低其水分流失速度并維持其良好的外觀[47]。Quintieri等[48]在奶酪包裝材料上涂抹了乳鐵蛋白肽，可以抑制假單胞菌等微生物的生長，并有效延長食品保質(zhì)期。

總之隨著科學技術(shù)的發(fā)展抗菌肽在各個行業(yè)都將具有更高的利用價值。

3 抗菌肽應用存在的問題與解決方法

雖然抗菌肽具有多種顯著優(yōu)點，包括安全無毒、抗菌譜廣、殺菌濃度低、穩(wěn)定性好、分子質(zhì)量小、致敏性弱等[49]，而且能夠有效抑制或殺滅耐藥細菌，但是目前對抗菌肽的研究主要集中在實驗室層次上以及體外試驗上，若想將其投入市場或醫(yī)學方面還需解決一系列的問題。下面結(jié)合近年的研究，針對抗菌肽存在的問題和改造策略進行了分析。

3.1來源問題

抗菌肽的來源主要有4個方面，其一，從生物體中直接分離純化，提取出內(nèi)源性抗菌肽?？咕膩碓磸V泛，但是其在生物體內(nèi)的天然含量比較低，資源有限，而且分離純化需要借助多種色譜技術(shù)，生產(chǎn)成本高而且難以大規(guī)模生產(chǎn)；其二，用蛋白酶對抗菌蛋白進行酶解從而制備抗菌肽，雖然其操作簡便，成本低廉，且酶解后的產(chǎn)物表現(xiàn)出較高的活性，但提取步驟繁瑣且效率低，純化的成本比較高，如何對肽鍵進行定向酶解，快速、高通量制備抗菌肽是目前的關(guān)鍵問題；其三，根據(jù)已知的抗菌肽的氨基酸序列采用化學合成法制備小分子抗菌肽，該法能夠快速獲取目標多肽，但該方法也存在成本高、價格昂貴等缺點，而且難以保持抗菌肽的天然結(jié)構(gòu)；其四，利用基因工程將抗菌肽基因?qū)牍こ叹鷥?nèi)，通過生物體內(nèi)的表達獲得所需的抗菌肽，該法可形成多種產(chǎn)品且產(chǎn)量較大，但是該方法獲得的抗菌肽易被宿主菌分泌的蛋白酶降解，很難獲得純品，且產(chǎn)物是否對宿主具有毒性還有待研究。

上述4種方法都存在成本高而效率不高的缺點，快速分離制備抗菌肽是其廣泛應用的關(guān)鍵，所以如何從抗菌肽的來源出發(fā)，結(jié)合其自身的特點開發(fā)出新的、高效的制備方法值得我們進一步探究。例如可以通過對氨基酸序列進行合理的設計來合成比母肽具有更強抑菌活性的肽段。對于通過基因工程獲得抗菌肽我們可以選擇合適的宿主菌，從而提高抗菌肽的表達量和抑菌活性，或者采用融合表達的方式來減少抗菌肽對宿主菌的損傷[50]。

3.2安全性問題

目前對于抗菌肽的研究主要基于體外模型和有限的臨床試驗，對毒理性方面的研究還不夠深入，若想將其投入醫(yī)學使用對于毒性、致畸性、致敏性等問題需進一步研究，對于給藥劑量和給藥方式等方面也需要進行臨床試驗來確定[51]。例如已知的可局部應用于臨床的多黏菌素(polymyxins)和短桿菌肽S (gramicidin S)都是屬于肽類抗生素，主要是由細菌產(chǎn)生并經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾而獲得，其對于治療感染是有效的，但是卻具有毒性，所以不能用作全身用藥。

結(jié)構(gòu)對抗菌肽的性質(zhì)影響很大，為了確?？咕牡陌踩梢酝ㄟ^改造抗菌肽的結(jié)構(gòu)或進行修飾，使之在保持活性的同時降低對生物體的毒副作用。Avitabile等[52]用丙氨酸代替從歐洲林蛙中分離得到的抗菌肽Temporin-B中的1～2個氨基酸殘基，并添加賴氨酸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過改造后的抗菌肽對革蘭氏陽性菌的抑制作用顯著增強，而且不表現(xiàn)溶血性。對活性肽進行截取以提高其抑菌活性并降低毒副作用也是一種有效辦法，例如Dong等[53]將禽β-防御素4進行截取后，發(fā)現(xiàn)在提高其抑菌活性的同時降低了其溶血毒性。有學者發(fā)現(xiàn)抗菌肽Polybia-MPI對腫瘤細胞有殺傷活性，但易被酶解而且有毒性，通過將其序列中的酰胺鍵替換成硫代酰胺鍵而得到高活性、高穩(wěn)定性且低毒性的MPI-1[54]。將聚乙二醇(PEG)與抗菌肽縮合也是降低抗菌肽溶血性的方法。例如Morris等[55]將人源抗菌肽和天蠶抗菌肽進行雜合后得到雜合肽，將雜合肽進行PEG化后發(fā)現(xiàn)其對肺上皮細胞的毒性顯著降低。

3.3活性和體內(nèi)穩(wěn)定性問題

雖然抗菌肽具有較高的活性，但是與抗生素相比，很多抗菌肽還不足以被應用于市場中。所以學者們在提高抗菌肽活性方面也做了很多研究，將抗菌肽和各種物質(zhì)進行偶聯(lián)是一種較為常見且有效的方法[56]。例如李婷等[57]在黃鯽蛋白抗菌肽中添加一定量的葡萄糖和蔗糖，通過美拉德反應提高了抗菌肽對指示菌的抑制活性。此外，由于電荷的數(shù)量可以影響抗菌肽與細菌細胞膜的結(jié)合能力，所以在一定范圍內(nèi)用帶正電的氨基酸取代負電荷氨基酸來增加抗菌肽的正電荷，可能對提高抗菌肽的抑菌活性有一定的作用?；蛘邔⒖咕暮推渌镔|(zhì)同時使用，在協(xié)同作用下也可能會具有較高的活性。例如有學者發(fā)現(xiàn)抗菌肽indolicidin和抗生素左氧氟沙星能通過酰胺結(jié)合，該復合物對革蘭氏陽性菌的抑制作用顯著提高[58]。

目前很多學者對抗菌肽在體外的穩(wěn)定性做了研究，并證明了某些抗菌肽在高溫、酸堿等條件下具有良好的穩(wěn)定性而且有耐凍融的特性。例如王臣等[59]設計了新型的天蠶素類抗菌肽，并證明其在100 ℃下水浴加熱2 h后仍具有良好的抑菌活性，但是抗菌肽易被人體內(nèi)的蛋白酶降解而導致其穩(wěn)定性差。又如Gr?nberg等[60]研究發(fā)現(xiàn)抗菌肽LL-37與胰蛋白酶混合培養(yǎng)6 h后會失去其抑菌活性。

從蛋白酶的特性出發(fā)可以幫助我們更有效地提高抗菌肽在體內(nèi)的穩(wěn)定性。人體內(nèi)的蛋白酶大致可以分為2種，一種是作用于肽鏈末端的肽鏈端酶，另一種是作用于肽鏈內(nèi)部的內(nèi)肽酶類。我們可以將抗菌肽進行修飾，從而使蛋白酶對其的結(jié)合能力降低，例如針對易被肽鏈端解酶降解的多肽類物質(zhì)，可以采用末端封阻的方法來防止肽段的降解，也就是對N端和C端氨基酸進行修飾，主要有C端酰胺化、N端乙?；兔摪被确椒?。而防止內(nèi)肽酶的水解可以通過在特異性剪切位點附近使用D氨基酸替代L氨基酸的方法，或者將線性肽鏈進行環(huán)化從而維持肽鏈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[61]。例如Carmona等[62]在研究抗菌肽Pin2時利用D氨基酸替代L氨基酸后，不僅抑菌活性沒有受到影響，而且能夠在血清以及胰蛋白酶等環(huán)境下保持較高的抑菌活性。Chan等[63]將抗菌肽Gomesin進行環(huán)化后，不僅肽鏈的穩(wěn)定性得到了顯著改善，而且其抗腫瘤、抗瘧疾活性得到了提高。除了以上的方法，還有學者發(fā)現(xiàn)將抗菌肽進行固定化可以增加抗菌肽的穩(wěn)定性。例如Dutta等[64]將抗菌肽固定到聚甲基丙烯酸羥乙酯上，發(fā)現(xiàn)其對細胞的毒性顯著降低。

總之，抗菌肽的電荷性質(zhì)和疏水性都會影響抗菌肽和細菌細胞膜作用，從而影響抗菌肽的抑菌活性和穩(wěn)定性，所以通過對抗菌肽的結(jié)構(gòu)進行改造來提高其活性是一個值得研究的方向。另外在研究體內(nèi)活性、穩(wěn)定性以及安全性時選擇合適的動物模型以及接種途徑也是至關(guān)重要的。在保證了抗菌肽的安全性以及高活性后無論在醫(yī)學、食品還是畜牧業(yè)上，其都將會有更好的應用，而尋找到更優(yōu)效的制備抗菌肽的方法后也將便于我們更快捷地發(fā)掘出有益的肽類物質(zhì)，在各個行業(yè)也都將具有更高的利用價值。

4 小結(jié)與展望

目前針對已被發(fā)現(xiàn)的抗菌肽已有較多的研究，但其作用機制以及作用機制與結(jié)構(gòu)之間存在的關(guān)系尚不明確。但我們相信，隨著科學技術(shù)的發(fā)展以及生物技術(shù)的日趨完善，我們將會對抗菌肽的作用機制有更為準確的理解，也將從各種生物體中獲得更多的高活性且安全的抗菌肽。目前學者正在努力尋找可以替代市場上產(chǎn)生耐藥性的抗生素類藥物的抗菌肽，或者將抗菌肽與傳統(tǒng)抗生素聯(lián)合使用來發(fā)揮協(xié)同效應，之后也會在減少毒性及縮小生產(chǎn)成本等方面進行優(yōu)化，在增大抑菌譜以及提高抑菌性能方面也將會有更大的突破。而部分抗菌肽不直接對病菌產(chǎn)生作用，而是通過調(diào)節(jié)宿主的免疫系統(tǒng)從而清除病原體，這也為治療感染提供了一種新思路。在食品的應用方面，特別是將安全的抗菌肽噴灑在蔬菜等食物上，從而延長保存期以及感官品質(zhì)，或者直接涂抹在包裝袋上，這將對食品的安全性以及保存期都有很好的保證。在畜牧業(yè)方面的重要性更是不言而喻，眾多試驗結(jié)果表明抗菌肽可作為飼料添加劑提高畜產(chǎn)品各方面性能，但抗菌肽的安全性、藥物動力學以及其效果等方面還需要進一步探討，對于抗菌肽的改造方面也需要進行更深入的研究。

總之，對抗菌肽作用機制、安全性、抑菌活性和穩(wěn)定性等方面的研究我們?nèi)沃囟肋h，但是我們相信隨著研究的深入，抗菌肽的價值會在各行業(yè)得到更好的利用，而其所存在的問題也會被解決，其將會造福于全人類。

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*Corresponding author, professor, E-mail: gaojy2013@ncu.edu.cn

AntimicrobialPeptides:ActionMechanism,ApplicationandImprovementStrategy

WANG Wujing1,2GAO Jinyan1*TONG Ping2CHEN Hongbing2,3

(1.SchoolofFoodScienceandTechnology,NanchangUniversity,Nanchang330047,China; 2.StateKeyLaboratoryofFoodScienceandTechnology,NanchangUniversity,Nanchang330047,China; 3.Sino-GermanJointResearchInstitute,NanchangUniversity,Nanchang330047,China)

Antibacterial peptides are a kind of polypeptide with bacteriostatic activity. With many advantages, such as safety and non-toxic, wide antimicrobial spectrum, good stability, low bactericidal concentration, small molecular weight and weak sensitization, they become one of the research focuses in biological field. In this paper, research status of antimicrobial peptides and its applications were introduced, and the current problems and improvement strategy were analyzed. At the end, the future of the antimicrobial peptides was prospected.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(11)：3885-3892]

antimicrobial peptides; bacteriostatic activity; application

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.11.007

S816.7

A

1006-267X(2017)11-3885-08

2017-04-14

科技部國際科技合作項目(2013DFG31380);國家自然科學基金(31660436);江西省科技計劃項目(20161BBG70062);食品科學與技術(shù)國家重點實驗室項目(SKLF-ZZA-201612,SKLF-QN-201514)

汪吳晶(1994—)，女，安徽黃山人，碩士研究生，從事營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學的研究。E-mail： 505341748@qq.com

*通信作者：高金燕，教授，碩士生導師，E-mail： gaojy2013@ncu.edu.cn

(責任編輯 王智航)