殖与饲料２０１４年第７期 抗菌肽的来源 功能及其在 畜禽生产中的应用 郑邓祥 长江大学动物科学学院，湖北荆州４３４０２５ 抗菌肽又称抗微生物肽或肽抗生素，来源于微 潘氏细胞、上皮细胞或蛋白质的降解产物中。这些 生物的抗菌肽又称细菌素，是机体先天防御系统的重 抗菌肽包括ｄｅｆｅｎｓｉｎｓ、ｃａｔｈｅｌｉｃｉｄｉｎｓ、ｂａｃｔｅｎｅｃｉｎｓ和 要组成部分。自２Ｏ世纪７Ｏ年代，瑞典科学家Ｂｏｍａｎ ｉｎｄｏｌｉｃｉｄｉｎｓ几大家族。ｄｅｆｅｎｓｉｎｓ是研究最多的哺乳 研究小组从惜古比天蚕中发现第一种抗菌肽“天蚕 动物抗菌肽，其通过化学趋化因子受体作用于树状 素”以来，每年都有大量新的抗菌肽被发现。目前发现 细胞和Ｔ细胞来宿主适应性免疫，以应对微生 的多数抗菌肽具有较宽的潘『生谱，可有效杀死细菌、 物的侵害。 真菌、寄生虫甚至包膜病毒。更为重要的是，抗菌肽可 １．４两栖动物 以有效抑制对抗生素产生耐药性的细菌，因此抗菌肽 迄今为止，已鉴定的两栖动物来源抗菌肽有 又被誉为“天然超级抗生素”ｆ１。本文对抗菌肽的来源、 ６００多种。这些抗菌肽一般由ｌ０～４６个氨基酸组成， 功能和在畜禽生产中的应用进行了综述。 对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌、原生动物和 １抗菌肽的来源 病毒均有抑制作用。蛙科是分布最广泛的两栖动 物，几乎遍及各大洲，占据着重要的生态地位，从它 １．１ 昆虫 们皮肤中分离到的抗菌肽无论在种类上还是数量 迄今为止，约有２００种昆虫抗菌肽被发现。昆 上都极其惊人［３１。 虫抗菌肽多数为阳离子肽，氨基酸残基数一般不超 １．５海洋动物 过１ｏ０个闭。根据其氨基酸序列和结构特点，可将昆 １）海洋无脊椎动物。海洋无脊椎动物抗菌肽 虫抗菌肽分为４大类：两性分子仅一螺旋抗菌肽、 根据来源分为几大类别：一是甲壳动物抗菌肽。报 分子内形成二硫键的抗菌肽、富含脯氨酸的抗菌肽 道的抗菌肽主要存在于甲壳动物的血细胞和血浆 及富含甘氨酸的抗菌肽。另外，还有一类抗真菌的 中 。从肝、胰脏中分离到抗菌肽的甲壳动物有美 抗真菌肽和一类既抗细菌又抗真菌的抗菌肽。 洲巨螯虾、蜘蛛蟹、本哈寄居蟹等ｌ５Ｉ８】。还有一类甲壳 １．２植物 动物抗菌肽源自血蓝蛋白，包括从凡纳滨对虾血浆 ｔｈｉｏｎｉｎｓ是第ｌ类从植物中分离的抗菌肽，能够 中和细角滨对虾血浆中分离到的小分子抗菌肽，对 抑制多种植物病原菌的生长。之后，陆续从植物的 真菌具有抑菌活性［９】。二是贝类抗菌肽。对此类抗菌 根、种子、花、茎、叶子等中发现许多抗菌肽，根据序 肽研究较多的是贻贝类抗菌肽。分离自紫贻贝的抗 列相似性和抗菌活性，将其分为几个主要的类别： 菌肽有ｄｅｆｅｎｓｉｎ Ａ、Ｂ，ｍｙｔｉｌｉｎ Ａ、Ｂ及ｍｙｔｉｍｙｃｉｎ。 ｄｅｆｅｎｓｉｎｓ家族、ｃｙｃｌｏｔｉｄｅｓ家族、ｈｅｖｅｉｎ—ｌｉｋｅ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｄｅｆｅｎｓｉｎ Ａ和Ｂ具有抗细菌和真菌活性。ｍｙｔｉｍｙｃｉｎ 家族、ｋｎｏｔｔｉｎｓ家族、ｉｍｐａｔｉｅｎｓ家族和ｓｎａｋｉｎｓ家族。 能够抑制粗糙链孢霉的生长【ｌ０１。 １．３哺乳动物 ２）鱼类。已报道的鱼类抗菌肽大多是从表皮黏 哺乳动物抗菌肽被发现存在于嗜中性粒细胞、 液中分离到的。此外还包括从其他组织脏器（肝脏、 收稿日期：２０１４—０５—０８ 郑邓祥，男。１９９１年生，本科。 ．３４．饲料营养 养殖与饲料２０１４年第７期 脾脏、肾脏、鳃、血细胞、肠道等）中发现的ｈｅｐ— ２．４抗病毒功能 ｃｉｄｉｎｓ、ｃａｔｈｅｌｉｃｉｄｉｎｓ、ＬＥＡＰ－２、ｃｈｒｙｓｏｐｈｓｉｎｓ等抗菌肽。 １．６细菌 研究表明，多种抗菌肽都具有抗病毒活性，这 些病毒的共同特点是拥有膜结构，如艾滋病病毒、 细菌抗菌肽也被称为细菌素。细菌素是由某些 疱疹病毒、疱疹病毒型口炎病毒等【ｌ８】。抗菌肽可能通 细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一 过多种机制发挥抗病毒作用，与病毒的包膜相结 类具有抑菌活性的多肽或前体多肽。细菌素根据生 合、抑制病毒的繁殖或者干扰病毒的组装合成【砌。 物化学性质可分为三类：Ｉ类细菌素，被称为硫醚 ２．５抗肿瘤功能 抗生素；ｌＩ类细菌素，被称为乳酸细菌素，可以作为 些阳离子抗菌肽对肿瘤细胞有广谱杀灭活 一很好的食品保藏剂；Ⅲ类细菌素，由细菌的前蛋白 性效果，这为癌症患者提供了一类新型的抗癌药 转位酶分泌【“－－２１。 １．７病毒 物。其抗肿瘤机制主要有：溶解肿瘤细胞膜、破坏细 胞内线粒体、对细胞ＤＮＡ造成损伤、破坏细胞骨 Ｕ 是由人类缺陷病毒１型（ＨＩＶ一１）跨膜蛋 架、促进机体免疫效应、诱导细胞凋亡、抑制肿瘤血 白的ｃ末端序列编码的慢病毒细胞溶解肽，具有很 管生成等［２ｌ】。 强的抗微生物和细胞毒性作用。ＬＬＰｓ精氨酸含量高 但不含赖氨酸［１３】。 ３抗茵肽在畜禽生产中的应用 抗菌肽普遍被应用到畜禽生产中，在农牧业生 ２抗菌肽的功能 产中发挥着积极的作用。在畜牧生产中，抗菌肽的 抗菌肽具有广谱抗菌活性，可以快速查杀靶 应用主要有３个方面。 １）抗菌肽在提高畜禽生产性能方面的应用。抗 标，并且其中很多是纯天然的肽，使其迅速成为潜 在的治疗药物。抗菌肽的治疗范围为：革兰氏阴性 菌肽具有促进畜禽生长的作用，其原因可能与抗菌 菌、革兰氏阳性菌、真菌、寄生虫、肿瘤细胞等。 ２．１抗细菌功能 肽的台联结构和功能有关。具有特殊生理活性的抗 菌肽参与到机体的生理活动，促进了生产性能的提 ２２１。陈晓生等 嘴蚕抗菌肽ＡＤ混入鸭料中使用， 抗菌肽的抗细菌功能包括抗革兰氏阳性细菌、 高［革兰氏阴性细菌等。大部分抗菌肽均具有抗革兰氏 发现于肉鸭日粮中使用抗菌肽制剂能达到与使用 阳性细菌的功能，但不同抗菌肽的抗菌活性有较大 金霉素相同的促生长效果，且具有提高产肉率、降 差异，且抗菌谱也不同。最近研究表明，在抗菌时不 低腹脂率的作用。 同的抗菌肽之间甚至抗菌肽与传统的抗生素之间 ２）抗菌肽在畜禽疾病防治中的作用。抗菌肽同 抗菌肽的使用可以 有协同和辅助作用，将抗菌肽和抗生素连用可以提 时作为兽用药物用于畜禽生产，增强畜禽免疫力，作为药物使用可以减少抗生素的 高药物疗效，或者拓宽传统抗生素的抗菌谱［１４１。 ２．２抗真菌功能 临床用量。温刘发等【２４】应用抗菌肽饲料添加于断奶 许多抗菌肽除了抗细菌之外还有抗真菌的功 仔猪饲料中，发现抗菌肽可以减轻断奶仔猪的腹 －ｑ以Ｏ１型大肠杆菌感染岭南黄肉用 能，其中一个重要因素就是抗菌肽与质膜的相互作 泻。屈军梅等Ｒ用Ｉｌ５Ｊ。研究证明，抗菌肽抗真菌能力与真菌的属、种 雏鸡，用家蚕抗菌肽及环丙沙星混饮给药，结果发 现：抗菌肽组、环丙沙星组与感染对照组相比，死亡 和孢子的状态有关。 ２．３抗寄生虫功能 率显著降低，抗菌肽的有效率、治愈率与环丙沙星 表明抗菌肽可以替代抗生素治疗雏 有些抗菌肽可以有效地杀死寄生于人类或动 组差异不显著，猪小肠抗 物体内的寄生虫。如：ｃｅｃｒｏｐｉｎｓ类似物ｓｈｉｖａ一１、蛙皮 鸡Ｏ１型大肠杆菌感染。马卫明等 报道，金黄色葡萄 抗菌肽爪蛙素等可以杀死疟原虫【 ６１；来自蛔虫体内 菌肽对鸡大肠杆菌、鸡白痢沙门氏菌、的抗菌肽可以杀死利什曼鞭毛虫【 ７１；柞蚕抗菌肽ｃｅ— 球菌、白色葡萄球菌、猪致病性沙门氏菌、绿脓杆 鱼致病性嗜水气单胞菌等细菌均有不同程度的 ｃｒｏｐｉｎｓ Ｄ对阴道毛滴虫有杀伤作用【Ｉ８］。抗菌肽靶目 菌、 标是寄生虫的质膜，从而间接引起细胞内部结构和 抑制作用。细胞器改变，干扰细胞正常代谢【ｌ９】。 ３）基因工程技术表达抗菌肽的应用。Ｙａｍｓ等 养殖与饲料２０１４年第７期 用显微注射法将牛气管ＡＭＰ基因转入小鼠，在小 鼠中成功地表达了牛气管ＡＭＰ。将特异的抗菌肽基 饲料营养．３５． 【１２】ＴＯＤＯＲＯＶ Ｓ Ｄ．Ｂａｃｔｅｄｏｃｉｎｓ ｆｒｏｍ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌｎｔａａｒｕｍ ｐ ｄｕｃｔｉｏｎ，ｇｅｎｅｔｉｃ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｄｅ ｏｆ ａｃｔｉｏｎ硼．Ｂｒａｚｉｌｉｎ ａＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２００９，４０（２）：２０９－２２１． ［１３】ＰＨＡＤＫＥ Ｓ Ｍ，ＬＡＺＡＲＥＶＩＣ Ｖ，ＢＡＨＲ Ｃ Ｃ，ｅｔ ａ１．Ｌｅｎｔｉｖｉｍｓ ｌｙｔｉｃ ｐｅｐｔｉｄｅ ｌ ｐｅｒｔｕｒｂｓ ｂｏｔｈ ｏｕｔｅｒ ａｎｄ ｉｎｎｅｒ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ｏｆ 因转入畜禽特定细胞，是细胞表达抗菌肽，从而产 生抗病的新品种，发展抗菌肽在禽畜生产中应用的 一个新思路。 参考文献 Ｓｅｒｒａｔｉａ ＩＢａｒｃｅｓｃｅｎｓ［Ｊ］．Ａｎｔｉｍｉｃｍｂｉａｌ Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ， ２００２，４６（６）：２０４１—２０４５． 【ｌ ４］刘倚帆，徐良，朱海燕，等．抗菌肽与抗生素对革兰氏阴性菌和革 兰氏阳性菌的体外协同抗菌效果研究［Ｊ】．动物营养学报， 【１】苗建银，柯畅，郭浩贤，等．抗菌肽的提取分离及抑菌机理研究进 展［Ｊ】．现代食品科技，２０１４，３０（１）：２３３—２４０． 【２】 ＢＵＬＥＴ Ｐ，ＳＴＯＣＫＬＩＮ Ｒ．Ｉｎｓｅｃｔ ａｎｔｉｍｉｃｍｂｉｌａ ｐｅｐｔｉｄｅｓ：ｓｔｒｕｔ－ ｔａｒｅｓ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｇｅｎｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ】．Ｐｒｏｔｅｉｎ＆Ｐｅｐｔｉｄｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ２００５，１２（１）：３－１１． ［３】谢锋，叶昌媛，费梁，等．中国东北地区林蛙属物种的分类学研究 （两栖纲：蛙科）［Ｊ】．动物分类学报，１９９９，２４（２）：２２５—２３１． 【４］ＮＯＧＡ Ｅ Ｊ，ＡＲＲＯＬＬ Ｔ 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ｍｏｌｌｕｓｃ．Ｍｙｔｉｌｕｓ ｅｄｍｉ感 ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉ－ ｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ。１９９６，２７１（３６）：２１８０８—２１８１３． ｆ１１】ＤＲＩＤＥＲ Ｄ，ＦＩＩＭ ＬＡＮＤ Ｇ，ＨＥＣＨＡＲＤ Ｙ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇ ｓｔｏｒｙ ｏｆ ｃｌａｓｓ ｌｌａ ｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎｓ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉ－ ｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ，２００６，７０（２）：５６４—５８２． ２０１０，２２（５）：１４５７—１４６３． 【１５】ＩＩＪＩＭＡ Ｒ，ＫＵＲＡＴＡ Ｓ，ＮＡＴＯＲ ｓ．Ｐｕｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｃＤＮＡ ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ ａｎ ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｈｅｍｏｌｙｍｐｈ ｏｆ Ｓａｒｃｏｐｈａｇａ ｐｅｒｅｇｒｉｎａ（ｆｌｅｓｈ ｆｌｙ）ｌａｒｖａｅ［Ｊ］．Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏ－ ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９３，２６８（１６）：１２０５５－１２０６１． 【１６】ＢＯＭＡＮ Ｈ Ｇ，ＷＡＤＥ Ｄ，ＢＯＭＡＮ Ｉ Ａ，ｅｔ ａ１．Ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉｌａ ａｎｄ ｎａｔｉｍａｌａｒｉｌａ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｅｐｔｉｄｅｓ ｔｈａｔ＆ｒｅ ｅｅｃｒｏｐｉｎ－ｍｅｌｉｔｔｉｎ ｈｙｂｒｉｄｓ［Ｊ］．ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９８９，２５９（１）：１０３—１０６． 【ｌ７】仲维霞，屈金辉，王洪法，等．蛔虫抗菌肽酵母发酵产物对杜氏利 什曼原虫杀伤作用的研究［Ｊ】．国际医学寄生虫病杂志，２０１ １，３８ （３）：１５４—１５７． ［１８】黎观红，敏，贾永杰，等．抗菌肽的抗菌作用及其机制［Ｊ】．动 物营养学报，２０１１，２３（４）：５４６—５５５． ［１９】刘红珍．兔肠源抗菌蛋白的分离纯化及其生物活性研究［Ｄ］．泰 安：山东农业大学，２００７． ［２ＯＪ赵洁，孙燕，李晶，等．动物抗菌肽的抗病毒活性［Ｊ】．医学分子生 物学杂志，２００８，５（５）：４６６—４６９． ［２１】胡荣贵，李改瑞，陆家海．抗菌肽在抗肿瘤方面的研究进展［Ｊ】．实 用肿瘤杂志，２０１０，２５（２）：２２７—２３０． ［２２】高鹏，单安山，冯兴军．抗菌肽在畜牧生产中的应用【Ｊ】．畜牧科 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