动物抗菌肽的研究及应用

抗菌肽是具有抗菌活性的一类短肽,广泛存在于生物界.研究表明,除了具有广谱抗菌活性外,抗菌肽还具有抗病毒、抗真菌、抗寄生虫及抗肿瘤等生物活性.基于对抗菌肽的分类与特性、结构与活性、作用机理等方面进行系统的分析,综述了抗菌肽研究进展及应用前景.     

海洋鱼类和青蟹抗菌肽hepcidin和scygonadin的研究

抗菌肽或抗微生物肽因具有杀死或抑制微生物的共同特性,近年来科学家又将这些肽类称为"天然抗生素",有望在将来作为一种新型的生物药物替代现有的化学类抗生素.海洋动物中蕴藏着世界上丰富的抗菌活性物质,研究与开发应用海洋动物抗菌肽成为近年来的研究热点.结合国内外的相关研究进展,简要总结了课题组近年来在我国海水养殖鱼类抗菌肽hepcidin和青蟹抗菌肽scygonadin的研究进展,从抗菌肽的蛋白分离、纯化、基因克隆、基因表达模式、基因工程表达以及抗菌肽合成与表达产品的抗菌活性等进行了简要细致的叙述,对深入探索海洋动物抗菌肽在我国水产养殖业的开发应用具有重要的参考价值.     

抗菌肽作用机制的研究进展

综述近年来有关抗菌肽抗细菌、肿瘤、病毒作用机制的研究进展。抗菌肽是广泛存在于多种生物中的一类带正电荷的小分子多肽，具有广谱抗菌活性，也具有抗真菌、肿瘤、病毒的活性。已有的研究普遍认为抗菌肽的杀菌机理涉及抗菌肽与细胞膜的相互作用，迄今大部分相关研究都集中在抗菌肽与细胞膜之间的相互作用上，抗菌肽还可以通过抑制细胞内生物大分子的合成来抑制细菌生长。     

脂质体模型在抗菌肽膜作用机制研究中的应用进展

抗菌肽是一种阳离子、两亲性的膜活性多肽,具有广谱抗菌活性,改变膜渗透性,且对宿主正常细胞的毒副作用较小的特点.近年来研究表明,抗菌肽最基本的作用方式是破坏细菌的细胞膜结构,因此抗菌肽膜作用机制的研究引起了人们的广泛关注.为了研究抗菌肽与细菌细胞膜的相互作用,根据细胞膜磷脂成分的差异,以脂质体模拟细胞膜的模型,逐步成为抗菌肽结构与功能研究中的常用方法.对脂质体模型在抗菌肽结构、功能以及膜作用方式等研究中的作用、意义和方法进行了综述.     

抗菌肽Lc-NKlysin-1a的抗菌稳定性及其抗菌机理

Lc-NKlysin-1是从海洋鱼类——大黄鱼(Larimichthys crocea)中获得的抗菌肽,为进一步优化该抗菌肽和研究其结构与功能的关系,本文截取了其N末端的12个氨基酸残基,设计并合成了抗菌肽Lc-NKlysin-1a,同时,通过琼脂板打孔法,对其抗菌活性,不同温度、pH值、盐浓度等对其抗菌活性的影响,其溶血活性,最低抑菌质量浓度,其抗菌特征等进行了研究,并在扫描电镜下观察了其对细菌形态结构的影响.结果表明:抗菌肽LcNKlysin-1a对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性菌(大肠杆菌、副溶血弧菌、铜绿假单胞菌、抗链霉素大肠杆菌)均具有抗菌活性;但对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和抗链霉素大肠杆菌的抗菌活性最好,其最低抑菌质量浓度(MIC)在15.62531.25μg·mL~(-1)之间;相对于Lc-NKlysin-1,Lc-NKlysin-1a的抗菌活性明显增强;Lc-NKlysin-1a在15.62531.25μg·mL~(-1)时,其溶血率为3.80%7.37%,溶血活性较低;Lc-NKlysin-1a对温度、pH和盐等具有良好的耐受性,且稳定性高.此外,通过扫描电镜还观察到,抗菌肽Lc-NKlysin-1a作用于细菌后细菌的形态发生了明显改变,其细胞膜出现了褶皱和塌陷的现象,最终导致了内溶物外泻而死亡.改造后的抗菌肽其相对分子质量小,活性高,稳定性强,更易于被开发成抗菌肽类药物.     

微生物源抗菌肽表达系统研究进展及改造策略

针对抗菌肽的生物活性、重组表达系统以及分子改造设计进行了回顾总结,提出了抗菌肽研究及技术开发领域目前存在的问题,包括抗菌活性较弱、生物合成效率不高、选择性差等。同时提出分子改造是提高抗菌活性和选择性的有效策略,而优化重组表达系统是提高生物合成效率的关键途径。认为针对抗菌肽的研究和开发,一方面会深化人类对于抗菌肽的结构与抗菌性、选择性、毒性关系的认识,深化对重组表达系统关键步骤及调控机理的认识,具有显著的科学意义;另一方面,由于抗菌肽独特的抗菌机制,不易产生耐药性,对抗菌肽的研发将会大大推动其在药品、食品、化妆品、饲料等领域的应用。     

沼水蛙皮肤中抗菌肽的分离纯化与活性测定

使用C18反相柱,采用线性梯度洗脱从沼水蛙皮肤分泌物中分离纯化出抗菌肽,应用纸片法测定抗菌活性,并测定抗菌肽氨基酸组成.然后进行序列比对和空间结构预测,从抗菌肽的氨基酸序列和空间结构推测抗菌肽的抗菌机制,并展望了抗菌肽的应用前景.     

抗菌肽及其在动物营养学中的应用

抗菌肽是一类具有抗菌活性的天然小分子蛋白,具有分子量小、热稳定性好、广谱抗菌且对动物无毒副作用,不易产生耐药性等传统抗生素无法比拟的优点,因此,文章就抗菌肽的理化性质、结构特征、抗菌机理以及在动物营养学中的应用作了综述.     

几种离体动物细胞抗菌肽的诱导及抗菌活性的初步研究

分别选取几种离体培养的昆虫细胞、哺乳动物细胞和肿瘤细胞,用热灭活的大肠杆菌DH5a诱导细胞产生抗菌肽,诱导的上清液经三氯乙酸沉淀提取诱导蛋白,采取抑菌圈法测定其抗菌活性．对从不同种细胞中诱导产生的抗菌肽的抗菌活性进行比较,发现581、SF-9、Vero、293、PK-15和IBRS-2细胞均能产生抗菌活性物质,其中Vero细胞产生的抗菌肽活性最强．经Tricine—SDS—PAGE、银染后发现,各种细胞产生的抗菌肽分子量为7000左右．     

GOD做为栅栏因子（Hurdle Factor）在动物皮上的防腐性能研究

将GOD做为栅栏因子,应用于动物皮中进行防腐考察.实验结果表明,GOD与山梨酸钾、乳酸钠等栅栏因子一样,对动物皮都有一定的防腐效果且0.1％浓度的GOD防腐效果优于0.1％的山梨酸钾.     

宣威火腿中抗菌肽的分离、纯化及鉴定

为探究干腌火腿中生物活性多肽的抗菌活性及其组成,选取产自中国云南省曲靖地区的宣威火腿为材料,通过缓冲液浸提的方法提取火腿中的多肽成分。以粗提多肽对单增李斯特菌和O157型大肠杆菌的生长抑制情况为指标进行抗菌性评价,同时结合离子交换色谱、尺寸排阻色谱等技术对宣威火腿粗多肽进行分离与纯化,并选取其中抑菌活性较强的组分进行氨基酸序列测定。抑菌实验发现宣威火腿粗多肽具有显著抑制单增李斯特菌和O157型大肠杆菌生长的效果；经过逐级分离纯化得到的各组分具有不同的抑菌活性。其中组分7活性最强,对大肠杆菌和李斯特菌的抑菌率分别为98%和56%。通过Nano-LC-ESI-MS/MS肽序列鉴定,最终得到抑菌活性较强的多肽序列,分别为QYYNGEEHVRFDSDVGEYR、LRNLPNLEVLDLGTNFI、FASFEAQGALANIAVDK。将鉴定得到的3条多肽化学合成后进行抑菌实验发现,合成多肽均具有较好的抑菌效果,对O157型大肠杆菌的生长抑制效果均显著高于单增李斯特菌。研究结果表明宣威火腿中含有抑菌效果的肽类成分,从而为阐释宣威火腿多肽的功能特征提供理论依据。     

南瓜不同部位抗菌活性研究

利用乙醇、甲醇和蒸馏水作提取剂分别提取南瓜不同部位（瓜皮、瓜肉、瓜瓤）中的抗菌物质，并通过滤纸片法、琼脂孔扩散法测定其抗菌活性。实验结果显示，南瓜的甲醇提取液对枯草芽孢杆菌（G＋）和大肠杆菌（G-）的抑菌作用更为明显，且瓜瓤中抗菌物质含量最为丰富；南瓜的甲醇-瓤提取液对大肠杆菌的最低抑菌浓度为10％，对枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为15％；初步鉴定瓜瓤中有良好抗菌活性的成分为脂溶性物质。     

加工工艺对酱卤牛肉制品嫩度的影响研究

研究了不同方法对传统酱卤牛肉制品嫩度的影响,在实验采用的工艺方法和加工条件下,影响产品嫩度的主要因素是滚揉时间和热加工温度,盐水注射后滚揉时间4小时,以及采用低温肉制品80℃的热加工温度(肉块中心温度约75℃),加工产品嫩度最佳.肉块注射滚揉后静腌时间和腌制前蛋白酶处理对产品嫩度也有一定改善作用.考虑腌制前蛋白酶处理对产品嫩度的作用不是特别显著,从实际生产可操作性和成本等因素综合考虑,盐水注射后滚揉时间4~8小时,2℃静腌24小时和低温肉制品80℃的热加工工艺已可达到显著改善产品嫩度的目的.     

Fungal defensins,an emerging source of anti-infective drugs

With the rapid increase of antibiotic-resistantpathogens and the decline of discovery and development ofnew antibiotics, there is an urgent need to exploit alterna-tive anti-infective drugs. Fungal defensin-like peptides areemerging as a class of new source of anti-infective drugsdue to their potent antibacterial activity, low toxicity, andhigh serum stability. Fungal genome sequencing projectscombined with the development of recombinant expressiontechniques will accelerate the discovery of fungal defensin-like peptides.     

复配香辛料精油对常温猪肉的保鲜效果

研究了肉桂、百里香和生姜精油对荧光假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用,并将抑菌效果最好的复配精油应用于常温猪肉保鲜.结果表明:3种精油对荧光假单胞菌和金黄色葡萄球菌都有一定的抑制作用,肉桂精油的抑菌能力最强,最低抑菌浓度(MIC)为0.05%,百里香和生姜精油的MIC分别为0.125%和0.1%.通过正交试验确定了最优复配精油比例为:0.025%肉桂精油+0.25%百里香精油+0.05%生姜精油.复配精油使常温猪肉的pH稳定,且有效地延缓了常温猪肉储藏期间总菌数的增长.储藏5d后,对照组和复配组的总菌数分别为8.0×108 cfu/g和6.3×106 cfu/g.     

外源氨基酸对侧孢短芽孢杆菌S62-9产Brevilaterin的影响

为探究添加外源氨基酸对侧孢短芽孢杆菌S62-9(Brevibacillus laterosporus S62-9, BL)分泌抗菌肽Brevilaterin的影响,以BL发酵液的抗菌活性和Brevilaterin的组分变化为指标,分别采用琼脂扩散法和高效液相色谱法进行了分析。结果表明:添加L-缬氨酸、L-甲硫氨酸和2-氧代-3-甲基丁酸均能提高发酵液抗菌活性,抑菌直径最高可增加18.08%。添加外源氨基酸还能改变Brevilaterin的组分构成。添加L-甲硫氨酸后发酵液中只有抗菌肽组分Brevilaterin B和C,且二者间的相对比例发生反转;而添加L-缬氨酸或2-氧代-3-甲基丁酸还能促进BL分泌多种新组分。添加外源氨基酸能有效提高发酵液抗菌活性并改变抗菌肽的组分构成,研究结果旨在为人工调控微生物合成新型、高效的抗菌肽奠定一定的理论基础。     

紫苏甲醇提取物的体外抗氧化及抑菌活性研究

研究了紫苏不同部位(苏叶、苏梗、苏子)中的多酚、黄酮含量,并考察了紫苏甲醇提取物的抗氧化及抑菌活性。结果表明,苏叶中的多酚、黄酮含量均为最高,分别为1.34、0.72mg/g,其次为苏子、苏梗;苏叶甲醇提取物清除DPPH能力及铁还原能力最强;苏梗甲醇提取物对ABTS自由基具有较好的清除效果。抑菌试验结果表明,苏叶提取物的抑菌效果最好,对敏感菌株大肠杆菌的MIC、MBC值分别为40、80μg/mL。紫苏叶是一种较好的天然抗氧化剂和防腐剂资源。     

大肠杆菌诱导黄粉虫产生抗菌肽的提取及抑菌活性的测定

为了探究大肠杆菌对黄粉虫抗菌肽的诱导效果,采用不同方法处理的大肠杆菌诱导黄粉虫产生抗菌肽,经过诱导的黄粉虫于12、24、36、48、60、72 h时,分别粗提其中的抗菌肽,测定其浓度和抑菌活性,同时,统计了大肠杆菌诱导的黄粉虫体内细菌含量。结果表明:经诱导各个时间点的黄粉虫抗菌肽浓度均显著高于未诱导的黄粉虫组(P0.05),且在诱导48 h时产生的抗菌肽浓度最高,大肠杆菌和灭活大肠杆菌诱导黄粉虫产生的抗菌肽对3种细菌的抑菌直径均显著大于未诱导组,且对大肠杆菌抑菌力高于金黄色葡萄球菌和沙门氏菌(P0.05),大肠杆菌诱导48 h后的黄粉虫中细菌含量为9.5×10~4 CFU/g,低于国家规定标准饲料中细菌总数最低值2×10~6 CFU/g。提示,用大肠杆菌诱导黄粉虫能刺激黄粉虫产生高表达量的抗菌肽,并对大肠杆菌具有较强的抗菌性能且具有一定的安全性。