养殖业中抗菌肽的作用机制以及相关应用

抗菌肽是指广泛存在于生物体内具有抵抗外界微生物侵害，消除体内突变细胞的一类小分子多肽，是生物天然免疫防御系统的重要组成部分。具有相对分子量小、对热和酸碱稳定、无免疫原性和抗菌谱广等特点，它不仅能抗多种细菌或真菌，而且还抗原虫、病毒或肿瘤细胞，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌均有抑杀作用，更为重要的是抗菌肽对正常的真核细胞几乎没有作用，仅仅作用于原核细胞和发生病变的真核细胞。

1、抗菌肽的分类

（1）单链无半胱氨酸残基的α-螺旋，或由无规卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽，主要代表天蚕素，是早从昆虫中分离得到的抗菌肽类物质。

（2）富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽，由14～39个氨基酸残基组成。如富含脯氨酸的abaecins、drosocins（果蝇素）、pyrrhocoricin（红蝽素）；富含甘氨酸的鞘翅肽和半翅肽，双翅目凝集素。

（3）含1个二硫键的抗菌多肽，该抗菌肽早发现于半翅目昆虫斑腹刺益蝽。此类抗菌肽作用范围很广，既可以在很低剂量下杀灭革兰氏阳性/阴性菌，又可以在不损伤血细胞的前提下作用于丝状真菌和酵母。

（4）有2个或2个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽，此类抗菌肽包括sapecins、myalisin及spodoptericin，其中绝大多数为阳离子小肽，一般由33～46个氨基酸残基组成。

（5）由其他已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽，其中早分离到的是Cecropins以及从非洲爪蟾中分离到的Magainins等都属于此类抗菌肽，通常也将其称为Cecropin类抗菌肽。此类抗菌肽不仅对绿脓杆菌，金黄色葡萄球菌具有致命作用，还能杀死病毒，寄生虫和某些动植物的致病菌。

2、抗菌肽的作用机制

2.1　形成细胞膜电势依赖性通道
　　其杀菌过程：抗菌肽分子两亲性α-螺旋上的正电荷与细菌质膜磷脂分子上的负电荷通过静电相吸而靠近；接着借助于分子中N端与c端间的连续结构的柔性，抗菌肽分子中的疏水端插入质膜中；然后两亲性α-螺旋也插入质膜中，这样就破坏了脂质双层原有的有序结构，由于α-螺旋的两亲性使抗菌肽分子通过膜内分子间的位移而相互聚集在一起，从而在膜上形成离子通道，细菌不能保持正常渗透压而致死。

2.2　诱导细胞凋亡
2.3　攻击线粒体、控制细胞呼吸
2.4　控制细菌细胞壁的合成
2.5　控制细菌细胞外膜蛋白的形成
　　具有这种功能的抗菌肽主要是通过干扰编码菌体细胞外膜蛋白的基因转录，使这些蛋白的含量减少，结果导致细胞膜的通透性增加，细菌细胞的生长受到控制。

3、抗菌肽在养殖业中的应用

3.1　畜禽疾病防治
　　随着新的抗菌肽的不断发现和对抗菌肽作用机制的不断深入了解，具有抗菌、不易产生耐药菌株、无毒无残留的抗菌肽在畜禽疾病治疗与预防中具有广阔的应用前景。
3.2　饲料添加剂
　　抗菌肽作为饲料添加剂在畜牧生产中的应用越来越广泛，适量添加不仅具有良好的抗菌效果，而且也有利于提高畜禽的生产性能和畜禽产品品质。