除畜禽本身可產生內源抗菌肽外,食物蛋白經酶解也可得到有效的抗菌肽,其中最令人感興趣地是從乳蛋白中獲得的抗菌肽。現已從乳清蛋白中的乳鐵蛋白(lactoferricin)中得到幾種抗菌肽。乳鐵蛋白是一種結合鐵的糖蛋白,作為一種原型蛋白,被認為是宿主抗細胞感染的一種很重要的防衛機製。研究人員利用胃蛋白酶分裂乳鐵蛋白,提純出了三種抗菌肽,它們可作用於產腸毒素的大腸杆菌,均呈陽離子形式。其中兩種肽可抑製致病菌和食物腐敗菌;第三種肽在濃度為2 μmol/L時,就可抑製單核細胞增生性李氏杆菌的生長。研究發現,這些生物活性肽與堿基團和微生物的細胞膜存在高度的親和性,通過增加細胞膜的通透性而殺死微生物,可在接觸病原菌後30 min見效(Doonysius等,1997年),良好的抗生素替代品。
4 飼料添加劑應用的優勢及前景
抗生素肽是目前飼料添加劑中廣泛使用的抗生素種類之一,包括杆菌肽、粘菌素和持久黴素等,其分子結構中基本組成單位是由多種氨基酸組成的肽鏈。大量研究資料表明,抗生素肽在沸水煮 30 min仍不變性失活,能耐受飼料製粒時的高溫作用;規模化發酵生產抗生素肽時經高溫濃縮工序,可充分殺滅菌體而不導致抗生素肽失活,產品在應用後不會出現工程菌的擴散而導致環境生態問題;肽類抗生素作為飼料添加劑對革蘭氏陽性菌有強烈的抑製作用,對革蘭氏陰性菌的抑製作用較弱,能夠促進畜禽生長,提高飼料利用率,在腸道內抗生素肽幾乎不被吸收,僅在消化道內發揮作用,動物采食後在體內一般無殘留,在飼料中長期添加肽類抗生素,細菌不易獲得耐藥性,使用效果穩定,屬無毒副作用、無錢留、無致細菌耐藥性的一類環保型飼料添加劑。試驗研究表明,抗生素肽用作畜禽及水產飼料添加劑,代替抗生素預防及治療仔豬白痢及雛雞白痢有明顯效果,對豬大腸杆菌、門氏菌、金黃葡萄球菌、綠膿杆菌及白色含珠菌均有明顯殺菌作用。因此,抗生素肽新產品具有良好的社會效益和環境效益,很可能成為新型抗生素的來源。
高等動物腸道微生物菌群發達,木同動物的腸道內源性抗生素肽能抑製其相應的外源性病原菌,麵對動物腸道中共生生態係統中的微生物和動物細胞無殺傷作用,即高等動物腸道抗生素肽具“種”特異性。盡管高等動物腸道抗生素肽具此特點,但它們在動物體內表達分泌量有限,而現代畜禽飼養業日益呈集約化,畜禽腸道表達量有限的抗生素肽更難以起對動物自身的保健作用。如能應用各種動物的專一性內源抗生素肽作飼料添加劑,則可使飼養動物受到外源病原菌入侵或應激時能特異性地維持其健康和生長。因此,尋找各種飼養動物內源性抗菌物質,以現代生物技術方法工業化生產這些在抗病原菌上具有動物“種”專一性或特異性的係列產品,無疑將是“後抗生素時代”的一條出路。