亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        地衣素及其在養(yǎng)豬上的應(yīng)用潛力

        2019-02-26 05:33:24張吉鹍
        豬業(yè)科學(xué) 2019年1期
        關(guān)鍵詞:脂肽表面活性枯草

        張吉鹍

        (1.湖北博大生物股份有限公司動(dòng)物繁殖與營養(yǎng)工程技術(shù)中心,湖北 黃石 435000;2.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,江西 南昌 330200)

        芽孢桿菌在其代謝中會(huì)產(chǎn)生種類繁多的脂肽類化合物,主要有枯草(菌)素(Surfactin)、伊枯草(菌)素(Iturin)、豐原(菌)素(Fengycin)和Kurstakin?等四大家族[1-6]。其中,枯草素家族的種類最多,而地衣(菌)素(Lichenysin)又是枯草素家族中重要的一員[6]。張榮[7]從國產(chǎn)白酒中分析出地衣芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵代謝組分的特征產(chǎn)物地衣素。

        1 地衣素的理化性質(zhì)

        1.1 地衣素的物理性質(zhì)

        地衣素同枯草素一樣,其晶體呈淺黃色的薄片,類似非結(jié)晶型殘?jiān)黐8],分子量在 993 ~ 1?049?Da 之間。

        1.2 地衣素的化學(xué)性質(zhì)

        地衣素是由地衣芽胞桿菌產(chǎn)生的一類脂肽生物表面活性劑,同枯草素一樣為酸性物質(zhì),溶于堿性溶液以及包括甲醇、二氯甲烷、氯仿、乙醇、乙酸、乙酸乙酯以及丙酮等有機(jī)溶劑,不溶于己烷、石油酯這類有機(jī)物,也不溶于水[8]。

        1.3 ?地衣素的結(jié)構(gòu)及其與枯草素結(jié)構(gòu)的區(qū)別

        1.3.1 地衣素的結(jié)構(gòu)

        芽孢桿菌代謝產(chǎn)生的天然地衣素是由具有不同長度脂肪酸側(cè)鏈的同系物組成的混合物。其典型結(jié)構(gòu)為7個(gè)氨基酸通過肽鍵連接而成的一種呈馬鞍型的肽鏈,這7個(gè)氨基酸的順序?yàn)長-Gln1?→?D-Leu2?→?L-Leu3?→?L-Val4?→?L-As p5?→?D-Leu6?→?L-Ile7,肽鏈的第 7 位氨基酸與?-羥基脂肪酸以內(nèi)脂鍵結(jié)合成環(huán)狀,形成環(huán)肽化合物,其脂肪酸碳鏈長度在C12~C17之間。所選用的芽孢桿菌菌種與培養(yǎng)基組分的差異以及培養(yǎng)條件的改變,都會(huì)在一定程度上影響地衣素肽鏈氨基酸的組成及脂肪酸鏈的結(jié)構(gòu)[9]。圖1為張榮[7]基于色譜、質(zhì)譜以及核磁相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),測定的國產(chǎn)白酒中所含地衣素的結(jié)構(gòu)式。

        1.3.2 地衣素與枯草素的結(jié)構(gòu)比較

        地衣素與伊枯草素、豐原素、枯草素的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,差異主要體現(xiàn)在氨基酸的組成上。如地衣素與枯草素的化學(xué)結(jié)構(gòu)就高度相似,區(qū)別僅在地衣素肽鏈第1位氨基酸為L-谷氨酰胺殘基(L-Gln),而枯草素肽鏈的第1位氨基酸則為L谷氨酸殘基(L-Glu)[10]。這點(diǎn)細(xì)微的結(jié)構(gòu)差異卻對二者的生理活性功能造成顯著影響。

        1.3.3 地衣素比枯草素具有更強(qiáng)的生理活性功能

        地衣素比枯草素具有更強(qiáng)的生理活性功能,表現(xiàn)在:1)由于地衣素的Gln取代了枯草素相應(yīng)位置的Glu,使得地衣素分子的側(cè)鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變,羧基對陽離子的親和性顯著增加,這樣地衣素就比枯草素表現(xiàn)出更強(qiáng)的表面活性[9];2)地衣素的溶血活性比枯草素顯著提高,濃度為15?μmoL/L的地衣素即可百分之百地溶血,而相應(yīng)地枯草素的濃度則需提高到200?μmoL/L;3)地衣素對革蘭氏陽性(G+)和革蘭氏陰性(G-)細(xì)菌的抑菌活性較之枯草素亦明顯增強(qiáng)[11]??傊?,盡管地衣素與枯草素的結(jié)構(gòu)相似,但是地衣素具有更強(qiáng)的表面活性、螯合活性與溶血活性。

        2 地衣素的表面活性

        2.1 生物表面活性劑簡介

        圖1 地衣素的結(jié)構(gòu)式(A, n=7, 8, 9;B, n=7, 8, 9,10 )

        所謂生物表面活性劑(Biosurfactant)就是由微生物在正常培養(yǎng)條件下產(chǎn)生的具有一定表面活性的代謝物[12]。生物表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)相似,其分子中亦同時(shí)含有極性的親水基和由脂肪烴鏈構(gòu)成的非極性憎水基,因而亦具有降低表/界面張力、增溶、乳化等性能[13]。此外,生物表面活性劑較之化學(xué)表面活性劑還具有如下優(yōu)勢:1)環(huán)境相容性更好,綠色環(huán)保,無毒或低毒;2)生物降解力更強(qiáng);3)結(jié)構(gòu)功能更具多樣性;4)極端環(huán)境下(溫度、pH以及鹽度)的耐受性與有效性更長[14]。隨著環(huán)保法的實(shí)施以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),生物表面活性劑將在醫(yī)藥、環(huán)境工程、化妝品以及采油工業(yè)等領(lǐng)域逐漸替代化學(xué)合成的表面活性劑,有著廣泛的應(yīng)用前景。

        2.2 生物表面活性劑的分類

        根據(jù)生物表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以將其分為:脂肽/脂蛋白(Lipopeptides/Lipoproteins)、 糖 脂(Glycolipids)、中性脂(Neutral?lipids)、磷脂(Phospholipids)、 脂多糖(Lipopolysaccharides)以及取代脂肪酸(Substituted?fatty?acdis)6 大類[15]。當(dāng)前,有關(guān)生物表面活性劑的研究,主要(約70%的工作)集中在芽胞桿菌屬(Bacillusspp)合成的脂肽類化合物上[16],涉及枯草素、伊枯草素和豐原素這樣3大家族。其中枯草素家族(Surfactin?family)包括枯草素(Surfactin)、地衣素(Lichenysin)、望菌素(Esperin)等[17]。而枯草芽胞桿菌(Bacillus?subtilis)代謝產(chǎn)生的枯草素與地衣芽胞桿菌(Bacillus?licheniformis)代謝產(chǎn)生的地衣素這樣兩類重要的環(huán)脂肽化合物又是表面活性劑研究中的重中之重[18]。

        2.3 地衣素的表面活性

        2.3.1 有關(guān)地衣素表面活性的最早報(bào)道

        有關(guān)地衣素及其表面活性的報(bào)道最早見于1983年:Javaheri等發(fā)現(xiàn)地衣芽胞桿菌JF-2代謝產(chǎn)生的脂肽類物質(zhì)地衣素B具有較強(qiáng)的表面活性,可將水的表面張力降至26~27?mN/m,對辛烷的界面張力達(dá)到 10-2mN/m[19]。隨后,研究人員又陸續(xù)在地衣芽胞桿菌的代謝物中發(fā)現(xiàn)了地衣素A、B、C、D、G以及表面活性劑BL86,并對它們進(jìn)行了分離純化與結(jié)構(gòu)分析[9]。

        2.3.2 地衣素是極強(qiáng)的生物表面活性劑

        自1968年Arima等發(fā)現(xiàn)生物表面活性劑以來,地衣素是迄今為止發(fā)現(xiàn)的表面活性最強(qiáng)的生物表面活性劑之一[14],20μmoL/L的地衣素即可將水的表面張力降低至27?mN/m,遠(yuǎn)勝于相同濃度的月桂酰硫酸鈉溶液,而枯草素作為一種強(qiáng)力生物表面活性劑,也只能將水的表面張力從70?m?N/m降低至36?m?N/m[20-21]。地衣素除了具有強(qiáng)的表面活性外,還具有抑菌、抗病毒、抗癌、溶纖以及溶血等生理活性功能。

        3 地衣素的生理活性功能

        3.1 地衣素的抑菌活性及其抑菌機(jī)理

        3.1.1 地衣素的抑菌活性最強(qiáng)

        地衣素同枯草素、伊枯草素與豐原素一樣,作為能夠滲透所有細(xì)菌細(xì)胞膜的脂肽化合物,具有顯著的抑菌活性,是自然界中非常重要的抗菌肽,但以地衣素的抑菌活性最強(qiáng),其濃度只要達(dá)到12~50?μg/mL,就能發(fā)揮有效的抑菌作用,也就是說地衣素的最低抑菌濃度(MIC)為12~50?μg/mL。然而,具體到菌種,地衣素、枯草素、伊枯草素與豐原素的抑菌活性的強(qiáng)弱還是有些差異,體現(xiàn)在:1)枯草素在抑制飼料、食品中的致病菌如使單核細(xì)胞增多的李斯特氏菌(Listeria?monocytogenes)[5]、臘樣芽孢桿菌(Bacillus?cereus)[22]和黃曲霉(Aspergillusflavus)[23]的效果較地衣素好;2)伊枯草素是一種抑菌活性較強(qiáng)的抗生素,對真菌中的酵母和霉菌的抑菌功能比枯草素的相應(yīng)抑菌功能強(qiáng)[2];3)豐原素是一種抑制霉菌(真菌)的抗生素,抗真菌的作用則較強(qiáng),尤其是對真菌菌絲的抑制作用特別明顯,主要用于植物中的抑制致病霉菌,已廣泛用于如灰葡萄孢菌(Botrytis?cinerea)、尖孢鐮刀菌(Fusarium?oxysporum)、水稻紋枯病菌(Rhizoctorzia?solani)[17]等農(nóng)業(yè)有害菌的防治,是一種綠色環(huán)保而又高效的生物農(nóng)藥。

        3.1.2 地衣素的抑菌機(jī)理

        地衣素、枯草素、伊枯草素與豐原素等脂肽化合物主要是通過破壞細(xì)胞膜的完整性來發(fā)揮抑菌作用的,如豐原素與真菌細(xì)胞膜表面的甾醇結(jié)合而破壞細(xì)胞膜的完整性,從而抑制真菌的生長。

        3.2 地衣素的抗病毒活性及其作用機(jī)理

        地衣素與枯草素作為脂肽化合物,均呈現(xiàn)出一定的抗病毒活性,但其抗病毒作用有別于其他抗生素:地衣素是通過瓦解被包圍的病毒來發(fā)揮其抗病毒作用的,而枯草素則不僅能夠瓦解被包圍病毒的油脂層,而且能夠通過形成離子渠道來破壞病毒的衣殼。但是,枯草素只對無細(xì)胞病毒有效。當(dāng)枯草素暴露在高濃度的蛋白質(zhì)或油脂媒介中時(shí),其抗病毒活性會(huì)受阻,這種現(xiàn)象被稱為緩沖效應(yīng),是枯草素抗病毒活性的一個(gè)致命缺點(diǎn)[24]。

        3.3 地衣素的溶纖活性

        血纖維蛋白是一種蛋白質(zhì),是由凝血酶作用于血纖維蛋白原而形成的,血纖維蛋白聚合而成血凝塊。血纖維蛋白分為可溶的單體形式和不溶的多聚體形式。地衣素與枯草素都能夠抑制血纖維蛋白凝塊,具有較好的溶纖活性。

        3.4 地衣素的抗癌活性

        自韓國豆醬中分離的地衣素、枯草素等類脂肽化合物能夠通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來實(shí)現(xiàn)對人體乳腺癌腫瘤細(xì)胞的抑制[1]。

        3.5 ?地衣素是養(yǎng)豬生產(chǎn)中最具潛力的替代抗生素產(chǎn)品之一

        上述地衣素的生理活性功能表明,地衣素是當(dāng)今養(yǎng)豬生產(chǎn)中最具潛力的綠色環(huán)保型替代抗生素產(chǎn)品之一。

        4 地衣素生理活性功能小結(jié)及其增產(chǎn)策略

        4.1 地衣素生理活性功能小結(jié)

        地衣素比枯草素等具有更強(qiáng)的表面活性、抑菌活性、抗病毒活性和溶血活性,是目前世界各國競相開發(fā)的新產(chǎn)品,無毒、無副作用,是養(yǎng)豬生產(chǎn)中最具潛力的、綠色環(huán)保型替代抗生素產(chǎn)品之一。但由于利用地衣芽孢桿菌發(fā)酵生產(chǎn)地衣素的工藝不夠成熟,其生產(chǎn)得率低且成本較高,限制了它的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用推廣。因此,地衣素的開發(fā)研究及其抑菌機(jī)制仍需加強(qiáng)研究。

        4.2 地衣素增產(chǎn)策略

        為提高地衣素的產(chǎn)量,可采取如下措施:首先,菌種方面的,一是查明地衣素產(chǎn)生菌(芽孢桿菌)的多樣性,明確其產(chǎn)地衣素代謝途徑;二是構(gòu)建地衣素高產(chǎn)工程菌株,可利用重組菌株或高產(chǎn)突變菌株,對現(xiàn)有菌種進(jìn)行改造進(jìn)行。其次,發(fā)酵原料方面的,可利用農(nóng)業(yè)廢棄物等廉價(jià)原料。再次,工藝方面的,可采用包括優(yōu)化的發(fā)酵工藝、高效的分離與回收技術(shù)在內(nèi)的高效生產(chǎn)工藝。

        猜你喜歡
        脂肽表面活性枯草
        表面活性類溫拌劑對SBS改性瀝青性能影響
        石油瀝青(2021年4期)2021-10-14 08:50:52
        枯草芽孢桿菌在養(yǎng)雞生產(chǎn)中的應(yīng)用
        湖南飼料(2021年4期)2021-10-13 07:32:46
        脂肽類化合物發(fā)酵條件的優(yōu)化及其分離工藝的初步研究
        山東化工(2020年4期)2020-03-30 09:18:18
        歲末
        基于2,4-二硝基氟苯標(biāo)記氨基酸的高效液相色譜法測定脂肽含量
        新型金剛烷基雜雙子表面活性劑的合成及其表面活性
        新型雙苯基型季銨鹽Gemini表面活性劑的合成及其表面活性
        烷基鏈長及肽鏈電荷分布對脂肽雙親分子自組裝及水凝膠化的影響
        Bacillus amyloliquefaciens C-1 胞外抑菌脂肽的分離與鑒定
        細(xì)柱五加葉及其兩種主要三萜成分的表面活性比較研究
        亚洲精品毛片一区二区三区| 日本视频一中文有码中文| 欧美性xxxxx极品老少| 人妻暴雨中被强制侵犯在线| 国产成人九九精品二区三区 | 男女无遮挡高清性视频| 亚洲h在线播放在线观看h| 亚洲人成网站在线播放观看| 日本久久一区二区三区高清| 亚洲国产精品成人av网| 少妇av射精精品蜜桃专区| 久久久久成人亚洲综合精品 | 国产高潮精品久久AV无码| 91国语对白在线观看| 国产无套内射又大又猛又粗又爽| 国产一卡2卡3卡四卡国色天香 | 久久精品人人爽人人爽| 青草青草伊人精品视频| av天堂手机在线看片资源| 欧美不卡一区二区三区 | 天堂中文最新版在线中文| 97se亚洲国产综合自在线图片| 国产一区二区精品av| 亚洲中文字幕精品乱码2021| 国产成人精品电影在线观看| 中文字幕久热精品视频免费| 在线视频免费自拍亚洲| 国产精品无码无卡无需播放器| 好大好硬好爽免费视频| 亚洲国产日韩精品综合| 久久久亚洲熟妇熟女av| 乱人伦中文无码视频在线观看| 欧美亚洲国产人妖系列视| 国产自拍成人在线免费视频| 久久精品国产精品亚洲| 老熟女毛茸茸浓毛| 精品人妻久久av中文字幕| 成午夜福利人试看120秒| 四房播播在线电影| 亚洲av综合日韩精品久久久| 中文字幕精品一区久久|