抗菌肽在飼料工業中的應用與展望
1前言
抗菌肽（Antibacterial Peptides）是生物體產生的一種具有強抗菌作用的陽離子多肽，一般其分子量小於5ku，氨基酸數自小於100，是生物先天免疫的重要組成成分。迄今為止，已在許多生物包括昆蟲、鳥類、動物、植物及原核生物中發現600多種內源性抗菌活性肽。這些抗菌肽不僅有廣譜抗細菌能力，而且有的對真菌、病毒及癌細胞也有一定的抑殺作用。此外，還具有穩定性好、水溶性好、抗菌機理獨特、對高等動物正常細胞無害等特點。目前許多抗菌肽的cDNA已被克隆測序，並對某些抗菌肽基因進行了初步的基因定位和表達調控的研究。近幾年來，有關抗菌肽及其應用逐漸成為動物學、植物學、藥理學及生理學領域研究的熱點。
2抗菌肽的分類
抗菌肽的分類方法有多種，通常按其結構、功能分為以下幾類：殺菌肽、防禦素（defensins）、蛙皮素（magainin）——富含脯氨酸的抗菌肽（Proline-rich peptides）、蜂毒素（melt-tin）——富含甘氨酸的抗菌肽（glysine－rich peptides）。另外，按其來源一般又可分為以下幾類：①哺乳動物抗菌肽。哺乳動物抗菌肽主要存在於嗜中性粒細胞及皮膚和粘膜的上皮細胞，其中研究最多的是防禦素類抗菌肽，也是抗菌肽家族最大的一類。②兩棲動物抗菌肽。兩棲動物皮膚長期裸露，在長期的自然選擇過程中為抵禦有害環境因子侵襲逐漸形成了一係列保護機製。它們的皮膚分泌液含大量的殺菌和防禦天敵的生物胺及抗菌肽類物質，其含量之高是哺乳動物無可比擬的。因而被稱為生物胺和抗菌肽的巨大儲存庫。③昆蟲抗菌肽。昆蟲在動物界中數量最多，分布最廣，並且有高度的適應能力和防禦機製。昆蟲免疫防禦體係中沒有抗體、補體的參與，主要是由一係列抗菌肽發揮作用。自1981年Boma等人首次從惜古比天蠶的蛹中誘導出抗菌肽——天蠶素以來，已有170多種昆蟲抗菌肽被發現。④植物抗菌肽。同昆蟲一樣，植物雖無特異的免疫係統，但有非特異性的天然免疫係統，抗菌肽是其中一大組分。最早發現的植物抗菌肽——硫繭是在研究小麥抗病性時分離得到的，它對植物無毒性，但對動物細胞有一定的殺傷作用。而且與動物和細菌抗菌肽相比，植物防禦素抑殺真菌的活性很高，這從側麵表明真菌是植物界主要的病原菌。迄今為止所發現的植物抗菌肽都富含半胱氨酸（Cys），並且所有的半胱氨酸都形成分子內二硫鍵。⑤細菌抗菌肽。雖然抗菌肽能抑殺細菌，但是細菌也能產生抗菌肽來保護自己。其中，細菌素是最常見的一類抗菌肽，它能特異性殺死競爭菌，而對宿主自身無害。這是由於轉錄後的修飾作用或宿主有特殊的免疫機製，大部分細菌抗菌肽如細菌素、乳球菌中的表皮菌素（epidermidin）是通過改變細胞膜的通透性來殺死競爭菌，但有少數是通過阻斷細胞生命物質的合成來殺死競爭菌。例如大腸杆菌中的小菌素能抑製競爭菌蛋白質合成；乳球菌中的mersacidin則能抑製競爭菌的肽聚糖的合成。⑥病毒抗菌肽。HIV-1包膜蛋白胞質尾部是最早發現的病毒抗菌肽，它們同從其它慢性病毒穿膜蛋白得到的抗菌肽一樣，都有抗菌活性和細胞毒作用。所有這些病毒抗菌肽的結構都有一個共同點：精氨酸含量高，不含賴氨酸。