两栖类动物抗菌肽的应用研究

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摘要：抗菌肽（antimicrobial peptides，AMPs）是一类广泛存在于动植物体内有抗菌作用的活性多肽，抗菌谱广，不仅可以抑制细菌或真菌，甚至可以在不伤及正常细胞的情况下抑制动物体内的肿瘤细胞。抗菌肽不仅安全、高效，并且功能具有多样性。由于其特殊的抗病性热点，目前抗菌肽的研究已成为基因工程、医药领域研究的热点。本文主要综述了抗菌肽的在农业、畜牧业、医药领域的应用。

关键词：两栖类动物 抗菌肽 应用

中图分类号：Q516 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）04-0081-01

两栖动物皮肤裸露且湿润的特性易于微生物的侵袭。它们为了抵御病原微生物的侵袭，在长期自然进化过程中形成了三套防御机制：物理屏障、先天免疫系统和获得性免疫系统，在这些机制中，抗菌肽起主要作用。目前已从两栖动物皮肤中发现了多种抗菌肽并有所应用，抗菌肽的应用引起了研究者的重视，其主要集中在农业、畜牧业、食品工业、医药卫生等方面。

1 在农业中的应用

两栖动物抗菌肽在农业上的应用比较广泛。主要在从基因工程的角度提高植物抗病的性能。主要方法如下：通过基因工程的方法将已选择的广谱抗菌肽基因导入植物体内，从而达到增能植物抗细菌、真菌、病毒的能力。研究证明适宜的抗菌肽可以在植物体内实现表达，构建的转基因植株在抗细菌、真菌能力方面有很大提高，且该种方法主要在植物体研究较多。目前已有报道的主要有：将Esculentin-1基因导入到烟草中，烟草对细菌、真菌的抵抗力明显提高；将非洲爪蟾抗菌肽基因导入烟草中，烟草对霜霉菌的抗感染能力明显提高；用合成的柞蚕CecD基因与穿梭质粒DCO24重组后导入根癌农杆菌，进一步感染桑树，可获取抗性植株，并应用与生产；将抗菌肽MB39基因导入苹果中，苹果的抗病力明显增强；将转兔防御素-1基因导入毛白杨，提取其组织物，则其可有效抑制枯草杆菌、农杆菌等；将兔防御素-NP1基因导入菊花中，植株抗性明显增强。

2 在畜牧业中的应用

两栖类抗菌肽在畜牧业的应用主要体现在两个方面，一是利用抗菌肽能耐受饲料制粒时高温的特性，可以在规模化生产时，使其经受高温而不变性失活，添加到饲料中，达到提高动物免疫力并预防动物疾病从而促进动物健康生长的目的。另一方面是利用抗菌肽的抗菌性特点，将其作为预防和治疗药物在动物疾病方面应用，从而对动物疾病起到预防和治疗的作用。

近年来，饲用抗生素替代品的研究已经成为畜牧业研究与生产的热点问题。由于抗菌肽具有免疫原性小、水溶性好、广谱杀菌甚至能够杀灭真菌、原虫，热稳定性好等优点，其在饲料中具有广泛的应用前景。研究表明，抗菌肽能够耐受饲料加工过程中高温高压的剧烈条件，可以在饲料保存过程中发挥功能、保持品质、延长贮存。目前主要应用有：利用抗菌肽的抗菌活性，在饲料加工和销售中抑制产品有害细菌的滋生，延长产品货架期；在饲料中添加抗菌肽起到天然防腐剂的作用，抑制致病菌如大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌及多种霉菌的滋生；在动物日粮中添加抗菌肽从而提高动物的生长性能、提高其抗病力并改善动物的肠道结构。

3 在医药中的应用

研究表明，抗菌肽在局部治疗中相对安全，因此抗菌肽在医药行业上的应用主要集中于局部药物的使用开发。具体应拥有：细菌素、来源于蛙马盖宁的MSI-78和猪Protegrin的IB-367等抗菌肽，已进入临床实验阶段。其中MSI-78已进入临床实验，结果表明其对糖尿病患者的足溃疡治疗效果显著；基因工程产物Maganins也已作为抗菌药物进入临床II-III期研究。由于抗菌肽大规模生产成本高，因此阻碍了其临床应用的进程。合成法可以生产抗菌肽，但肽的大小对影响了合成后的活性。运用基因工程手段，在微生物中进行重组表达是“生产”抗菌肽的另一途径。目前，Plectasin 是运用基因工程手段产生的第一个具有临床应用潜力的真菌防御素，通过动物实验也已证明其在细菌性腹膜炎和肺炎的治疗方面有一定效果。

4 问题和展望

全世界的两栖动物约4000余种，而近300个物种分布在中国大陆，其中2/3为中国特有种，因此两栖类动物是中国宝贵的自然资源之一。研究表明，两栖类抗菌肽不仅种类繁多，而且生物学功能多种多样。不同物种，由于其生活环境的不同，其皮肤中也贮藏了不同种类的抗菌生物活性分子；即使是同一物种，其皮肤的分泌物种类也多种多样。迄今学者们已经从两栖类皮肤中发现了大量多功能的抗菌肽、抗癌肽、促胰岛素释放肽、缓激肽、速激肽、丝氨酸蛋白酶抑制剂等多种生物活性肽。

与传统抗菌药物相比，抗菌肽具有不容易导致微生物耐药、快速杀菌、可以中和内毒素等特点。因而抗菌肽应用前景广泛，被开发成为一类新型的广谱高效抗菌药物是极有可能的。

抗菌肽虽然应用前景广阔，但作为一种新型药物用于临床治疗还存在很多弊端，比如毒性是否存在的问题、对抗菌肽的药效及药物代谢动力学研究有待进一步研究等。研究者们也已致力于这些问题的解决。虽然有研究证实抗菌肽的可能会产生耐药性，但目前用于应用的抗菌肽都是在严格的实验条件下，经过多代长时间的筛选出来的，因此在实际应用过程中要产生耐药菌还是有一定困难的。总之，在当前传统抗生素耐药性问题变得日益严峻的情况下，将抗菌肽作为一种临床药物应用潜力很大。

参考文献

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