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农林学类论文-现代病的杀菌卫士——抗菌肽.doc

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农林学类论文-现代病的杀菌卫士——抗菌肽.doc

农林学类论文现代病的杀菌卫士抗菌肽【摘要】采用分子生物学和基因工程技术,将抗菌肽基因重组到微生物体内进行表达,可望成为新一代抗生素的来源,利用转基因技术将抗菌基因转到动植物体内,获得抗病力强的转基因动植物。作为抗菌添加剂和防腐剂,抗菌肽可用于食品工业、饲料加工业、轻工业等领域,具有开发应用前景。【关键词】杀菌卫士抗菌肽现代病1抗菌肽的来源1.1昆虫抗菌肽昆虫是世界上种类最多的生物类群,具有高度的适应能力和有效的防御机制,昆虫没有B或T淋巴细胞,体液中也没有免疫球蛋白存在,它们通过体内一套特殊的内部防御机制来杀灭或抑制外来物。在杀灭病原菌时,抗菌肽起着重要的作用。1.2微生物抗菌肽长期的生物进化过程使某些微生物种产生拮抗物质来抑制或杀死其他种群,以便在竞争中处于有利地位,抗菌肽就是一种重要的拮抗物质。微生物抗菌肽研究中,对乳杆菌抗菌肽的研究比较广泛和深入。1.3植物抗菌肽植物具有内在的防御系统,在外部病原菌侵染之下,自身会产生一系列拮抗物质,如一些低分子量的次生代谢产物植保素、裂解酶、病程相关蛋白或一些小于100个氨基酸的低分子量抗菌Nisin、Defensin等,以阻止病原菌的繁殖扩展危害寄主植物。由于植物抗菌肽是天然植物产物,因此与其他来源抗菌肽相比更容易在植物中表达和调控。1.4两栖类抗菌肽在脊椎动物的生物进程中,两栖类处于水生到陆生的过渡阶段,形成了独特的生理结构和防循体。1.5哺乳动物抗菌肽作为非特异性免疫的一部分,哺乳动物抗菌肽的研究已引起科学家的浓厚兴趣,对哺乳动物尤其是人类抗菌肽的深入研究将为研制肽类新药提供理想的分子设计模板,有利于早日开发出安全有效的抗感染药物。1.6合成抗菌肽随着新抗菌肽的不断发现,抗菌肽构效关系的深入研究,以天然抗菌肽为模板设计合成的人造抗菌肽克服了天然抗菌肽的种种缺点和不足,不仅可以直接通过计算机辅助设计得到比天然抗菌肽更精短的肽序列,避免分离纯化等复杂步骤,同时经过设计改造还可增强天然抗菌肽的抗菌活性、稳定性、降低或消除溶血性等副作用。2抗菌肽的生物学效应2.1抗菌肽的抗细菌活性现在研究已经发现抗菌肽对大肠杆菌、绿脓杆菌、克莱伯氏菌、沙门氏菌、粪链球菌、乙型溶血链球菌、金黄色葡萄球菌等所属的40多个属中大部分菌都具有抑制效果,尤其对目前出现的各种耐药菌株如耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)等有较好的杀菌活性。2.2抗菌肽对真菌的杀伤作用多数抗菌肽不仅对细胞有活性,同时还具有显著的抗真菌活性,研究表明通过破坏细胞质膜来杀死真菌是抗菌肽抗真菌的重要途径。2.3抗菌肽对病毒的作用抗菌肽可以从核酸复制到病毒颗粒包装的整个过程对病毒发生作用,目前发现抗菌肽可以通过3种不同的机制起到抗病毒的作用。第一种是通过抗菌肽直接与病毒粒子相结合而发挥作用。第二种是抑制病毒的繁殖。第三种机制是通过模仿病毒的侵染过程而起作用。2.4抗菌肽对癌细胞的作用抗菌肽对肿瘤的抑制作用可分为接触性和非接触性,接触性抑杀肿瘤细胞主要是指抗菌肽直接作用于细胞膜、细胞器(线粒体、溶酶体)、核膜、染色体和细胞骨架等来达到抑杀肿瘤细胞的效果。非接触性抑杀肿瘤细胞是指抗菌肽通过积极调动机体的免疫系统来促进白细胞的增殖或诱导癌细胞的调亡等方式来抵抗肿瘤。3抗菌肽的作用机理抗菌肽的作用机理还没有完全阐明,正在进一步研究之中,抗菌机理现可总结为以下几方面3.1细胞膜电势依赖通道的形成。通过脂质体膜经抗菌肽处理后的电势和电流的变化,判断出抗菌肽在膜上形成了孔道。孔道的形成、开启和关闭都依赖于膜的电势,只有当膜的电势高于110mV时孔道才能形成或处于开启状态,因而此孔道被称为电势依赖性通道。通过电镜直接观察到抗菌肽在膜上造成孔洞,为电势依赖通道的形成提供了直接的证据。这也是目前抗菌肽机理中研究的最为深入的一种。3.2抑制细胞呼吸作用。死亡素抗菌肽在0.13~0.16μmol/L时就对大肠杆菌表现出强烈的杀菌作用。但当其浓度提高到70μmol/L时仍检测不到细胞内K40μmol/L的抗菌肽处理细菌1h后,可监测到细菌的呼吸减弱6h后细菌的呼吸作用完全停止,由此推断抗菌肽可能是通过抑制细胞的呼吸作用来杀菌的。3.3抑制细胞外膜蛋白的合成。3.4抑制细胞壁的形成。SarcotoxinII能够抑制细菌细胞壁的形成,使细菌不能维持正常的形态而生长受阻,但对已经形成的细胞壁不起作用。Nisin可以与细胞壁合成前体LipidII的特定氮基酸序列结合,而这段特定序列正是万古霉素杀菌时与细菌结合的序列。参考文献1洪奇华,陈安国.抗菌肽研究进展J.黑龙江畜牧兽医,2003.2柴晓杰,王丕武,徐雅维,左艳婷.抗菌肽的研究进展及应用前景J.中国饲料,2005.3刘伶俐.传统抗生素的可能替代物抗菌肽的研究进展J.江西饲料,2004.4肖建光,刘文生.水产动物抗菌肽的研究进展J.水利渔业,2005.

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