抗生素肽—一種新型飼料添加劑(2 / 3)

2.2 其他作用機製

(l)抑製細胞呼吸。Fehlbaum等(1996年)研究發現,thanatin在 0. 3- 0. 6μmol/L時,就對大腸杆菌表現出強烈的殺菌作用。但當其濃度提高到70μmol/L時,仍然檢測不到細胞內K十的泄漏,這表明thanatin不是通過改變細胞通透性來殺菌的。當利用40 μmol/L的thanatin處理細菌時,lh後,可檢測到細胞的呼吸作用變弱,6h後呼吸作用完全停止。由此認為,thanatin是通過抑製細胞的呼吸作用來殺菌。

(2)抑製細胞外膜蛋白的合成。Carsson等(1991年)研究發現,attacin能夠幹擾大腸杆菌細胞外膜蛋白 Omp C、Omp F、Omp A和 Lain B基因的轉錄,使這些蛋白質含量減少,從而導致細胞膜的通透性增加,細菌的生長受到抑製。

(3)抑製細胞壁的形成。Ando等(1988年)研究認為,sarcotoxins Ⅱ能夠抑製細菌細胞壁的形成,使細菌不能維持正常的細胞形態而生長受阻,但對已經形成的細胞壁元作用。

3 應用研究

抗生素肽具有廣譜殺菌作用,相對分子量較小。熱穩定、水溶性好等優點,更為重要的是抗生素肽對真核細胞幾乎沒有作用,僅僅作用於原核細胞和發生病變的真核細胞。在目前不少病原菌對原有抗生素逐步產生耐藥性,尤其是肉用動物長期使用抗生素受到嚴格檢查和批評的今天,對畜禽體內自然產生的抗生素肽功能的了解以及設計一種方法來調節動物體內自然抗生素肽的功能便顯得極為重要,其中通過抗生素肽基因的克隆與表達而大量生產抗生不少昆蟲和植物抗生素肽基因工程成功的報道,但有關畜禽抗生素肽基因工程的報道甚少。因此,運用基因工程技術,通過對畜禽抗生素肽的研究,對提高畜禽的抗病能力、減少甚至替代抗生素的使用將起積極的促進作用。

Boman等(1988年)從豬小腸分離純化出cecropin肽可殺滅大腸杆菌和革蘭氏陰性菌。Robert等(1988年)發現,兔、牛可產生類似defensin的抗生素肽。Zasloff發現,在牛的消化道內,損傷或炎症的信號(諸如白介素IB)能導致defensin水平陡升。如用基因工程方法,使小鼠小腸內麵基底細胞不能產生激活defensin所需的酶,這些基因工程鼠被大腸杆菌或沙門氏菌的致病株感染後就很容易得病,甚至死亡。Zasloff研究小組從致病菌(諸如葡萄球菌和假單抱菌屬)尋求潛在的激發物,結果發現這些致病菌不能提高產defensin基因的表達。但使Zasloff大為驚異的是,有益微生物(諸如乳酸菌和酵母菌)卻能。Lee等(1989年)從豬小腸中分離出一種相對分子質量為4719的肽一一一抗生素肽(PR-39)。它屬於富含Pro-Arg的肽家族,不裂解野生型大腸杆菌,但對突變型K12有作用。PR-39在一個單層囊泡中可以誘導鈣的降低和電流的線性增加,此誘導與肽濃度和膜上甘油磷酸酯(帶負電荷)有關;另外,還發現一種抗生素肽cecropin PI,它是以裂解細菌來完成殺菌作用的。Andersson(1995年)運用基因工程技術從豬骨髓RNA中克隆到一種新型的CDNA,其編碼一個78殘基的抗生素肽NK-lysin,有3個分子內H硫鍵,這種肽對敏感型的腫瘤細胞株YAC-l有裂解活性,但木裂解紅血球細胞,能抑製大腸杆菌。另外,有人還從豬骨髓RNA中克隆到另一種新型的CDNA,其編碼一個167個殘基的多肽前體,這種多肽前體與牛、兔的在同類相應區域上有高度相似性,具有高度親水脂α-螺旋結構,此肽命名為PMAP-37。根據氨基酸順序化學合成此肽,發現為適應三氟乙醇的環境(類似於細胞膜結構)而發生從一個自由螺旋結構同其他幾種共有相似結構的抗生素肽相同。離體試驗顯示PMAP-37強烈抑製幾種革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌株,這種新型高效抗生素肽的活性是因為它能破壞細菌細胞核,有結果表明其對大腸杆菌內膜有快速滲透作用。Lucca(1998年)研究表明,惜古比天蠶的抗菌肽A具抗黃曲黴菌;惜古比天蠶的抗菌肽B具抗黃曲黴菌、尖鐮孢黴、藤倉鐮孢黴Bland (1998年);雜合肽抗尖鐮孢黴、藤倉鐮孢黴、灰葡萄球孢黴、木黴、根串株黴和青黴。試驗研究表明,蠶抗菌肽對畜禽病原菌有較強的殺菌作用,這些病原菌包括豬水腫病、豬腸炎沙門氏菌、雞大腸杆菌及鴨大腸杆菌等。有報道認為,蠶抗菌肽應用於預防及治療雞的白痢效果明顯。Kjuul等(1999年)研究表明,蠶抗生素肽對水產類的病菌,如耶爾森氏菌、殺鰻氣胞菌無色亞種、鰻弧菌、嗜水氣單胞菌、溫和氣單胞菌、愛德華氏菌、熒光假單胞菌(赤皮病菌)及熒光極毛杆菌等均具強殺菌作用。溫劉發等(2001年)應用含抗菌肽的蠶免疫血淋巴粉添加於斷奶豬料,飼喂試驗研究表明,蠶抗菌肽可減輕斷奶仔豬的腹瀉。