抗菌肽的來源、生物學(xué)功能及其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用研究初探

摘要 在機(jī)體抵抗病原體微生物的入侵過程中，抗菌肽有著極為重要的作用。應(yīng)用抗菌肽，不僅能夠有效抑制寄生蟲、真菌、細(xì)菌和相應(yīng)的腫瘤細(xì)胞，還具有一定的殺滅作用，因此在一定程度上能夠替代抗生素?；诖耍敿?xì)分析了當(dāng)前畜牧業(yè)中應(yīng)用抗菌肽的來源及其生物學(xué)功能，希望能夠?yàn)槠湓谛竽列袠I(yè)中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞 畜牧行業(yè);抗菌肽;生物學(xué)

中圖分類號(hào)：S816.79 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）11–0010–02

抗菌肽又被稱為抗微生物肽，自身穩(wěn)定性較高并且產(chǎn)生抗藥性的概率相對(duì)較低，在具體的構(gòu)建過程中，是機(jī)體抵抗病原微生物侵襲、具有優(yōu)質(zhì)的抵抗微生物活性的小分子多肽。在天然免疫和相應(yīng)的獲得性免疫構(gòu)建過程中有著極為重要的作用。針對(duì)傳統(tǒng)的抗生素而言，應(yīng)用具備高效性和廣譜性的抗菌肽，不易出現(xiàn)各類耐藥性問題，同時(shí)能夠有效抑制真菌、病毒等，還能夠殺死各類細(xì)菌。由此可見，對(duì)于部分細(xì)菌而言，應(yīng)用抗菌肽的實(shí)際效果與抗生素相比相對(duì)較高，由此抗菌肽在實(shí)際畜牧行業(yè)的抗菌過程中，有著極為廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)當(dāng)前的抗菌肽的實(shí)際來源及其具體的生物學(xué)功能等諸多內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析，探究抗菌肽在畜牧業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用前景。

1 抗菌肽的來源

1.1 昆蟲抗菌肽

昆蟲抗菌肽在應(yīng)用過程中，主要是指相應(yīng)的昆蟲受到微生物感染或者存在各類意外傷害時(shí)，其血液淋巴和相應(yīng)的消化道內(nèi)存在的抗菌肽物質(zhì)。當(dāng)前研究已發(fā)現(xiàn)的昆蟲抗菌肽已有200余種，其大多數(shù)為相應(yīng)的陽離子肽，依照肽鏈氨基酸所具有的序列和其自身所具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將其昆蟲抗菌肽分為4種類別：兩性分子阿爾法螺旋抗菌肽、富含氟氨酸的抗菌肽、分子形成二硫鍵抗菌肽、富含甘氨酸抗菌肽。

1.2 植物抗菌肽

植物抗菌肽在構(gòu)建過程中，主要是指由植物所產(chǎn)生的能夠抵抗外界侵害的小分子多肽。當(dāng)前，主要的植物抗菌肽可分為硫堇、脂肪轉(zhuǎn)移蛋白、植物防衛(wèi)素、幾丁質(zhì)結(jié)合蛋白等類別。

1.3 哺乳動(dòng)物抗菌肽

當(dāng)前在各類脊髓動(dòng)物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)防御素100余種，并且能夠充分地防御革蘭氏陰性菌和各類真菌。在防御素的構(gòu)建過程中，會(huì)有效構(gòu)成29～45個(gè)氨基酸，同時(shí)含有諸多精氨酸具有的兩性β-折疊的顯著結(jié)構(gòu)。此外，6個(gè)半糖氨酸在構(gòu)建過程當(dāng)中能夠形成3個(gè)分子內(nèi)二硫鍵，以增強(qiáng)該種防御素的穩(wěn)定性。

1.4 微生物抗菌肽

微生物抗菌肽可以根據(jù)微生物存在的實(shí)際種類進(jìn)行有效劃分，可分為酵母菌、抗菌肽、放線菌細(xì)菌、霉菌抗菌肽4大種類。細(xì)菌抗菌肽在構(gòu)建過程中，其乳酸鏈球菌肽和相應(yīng)的短桿菌肽等諸多菌型能夠有效殺除革蘭氏陽性菌，通過實(shí)驗(yàn)可知，桿菌肽對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌均具有較為突出的抑制效果。放線菌在構(gòu)建過程中，屬于較為重要的藥源微生物類別，在農(nóng)業(yè)和各項(xiàng)臨床中使用的各類抗生素很多都會(huì)應(yīng)用相應(yīng)的放線菌。

2 抗菌肽的生物學(xué)功能

2.1 抗細(xì)菌功能

研究發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用過程中，絕大部分抗菌肽其自身的廣譜抗病性相對(duì)優(yōu)質(zhì)，能夠有限抑制革蘭氏陰性菌和相應(yīng)的革蘭氏陽性菌。我國學(xué)者在研究過程中構(gòu)建了能夠?qū)c素TPⅠ基因進(jìn)行有效表達(dá)的畢赤酵母表達(dá)菌株，同時(shí)充分應(yīng)用發(fā)酵上清液，并詳細(xì)分析了鱟素對(duì)相應(yīng)的金黃色葡萄球菌所存在的抑制作用，由此發(fā)現(xiàn)能夠產(chǎn)生較為優(yōu)質(zhì)的抑菌作用。雖然抗菌肽自身所具有的抗菌度具有一定程度的廣泛性，但諸多差異化種類的抗菌肽其自身所具有的抗菌活性和相應(yīng)的抗菌譜會(huì)具有較為明顯的現(xiàn)實(shí)差異。此外，抗菌肽的應(yīng)用過程中，其自身所擁有的更為優(yōu)質(zhì)的抗菌作用，能夠進(jìn)一步與其他種類所具有的抗菌肽或者相應(yīng)的抗生素相結(jié)合，以發(fā)揮協(xié)同作用，能夠大幅度提升抗菌療效，并且有效擴(kuò)大其抗菌譜。

2.2 對(duì)抗寄生蟲和原蟲的功能

部分抗菌肽在應(yīng)用過程中，能夠有效殺滅動(dòng)物體內(nèi)具有的各項(xiàng)寄生蟲，例如，柞蠶抗菌肽在應(yīng)用過程中能夠有效殺滅陰道毛滴蟲?？咕脑跉x的過程中，其靶點(diǎn)在于質(zhì)膜，通過綜合改變細(xì)胞內(nèi)部所存在的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器，以嚴(yán)重干擾細(xì)胞的綜合新陳代謝過程。

2.3 抗病毒功能

病毒結(jié)構(gòu)及具體的增殖方式具有高度的特殊性，并且存在較為突出的現(xiàn)實(shí)變異，抗菌肽在進(jìn)行抗病毒過程中，其自身所存在的機(jī)制會(huì)存在高度的差異性特征。目前，抗菌在抗病毒的構(gòu)建過程中，其主要機(jī)制可以由3種種類進(jìn)行分析：其一，有效結(jié)合抗菌肽和相應(yīng)的病毒包膜，該種方式在應(yīng)用過程中，類似于對(duì)源頭進(jìn)行有效殺滅的原理。其二，有效抑制病毒增殖。研究發(fā)現(xiàn)，天蠶素A在相應(yīng)亞毒性濃度下，能夠在一定程度上阻礙基因表達(dá)，以有效抑制HIV-1的增值。其三，有效模仿病毒的侵?jǐn)_過程，研究發(fā)現(xiàn)，蜂毒肽在運(yùn)用過程中能夠影響病毒的組裝及相應(yīng)的合成過程，由此體現(xiàn)整體的抗病毒的效果[1]。

2.4 抗腫瘤功能

抗菌肽在具體的構(gòu)建過程中，能夠有效抑制部分腫瘤的生長情況，在一定范圍內(nèi)對(duì)哺乳動(dòng)物及自身所具有的細(xì)胞而言，正常生長并不會(huì)存在相應(yīng)的毒副作用，并且其自身并不會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的耐藥性抗菌肽。在殺傷腫瘤細(xì)胞的過程中，可將其殺菌機(jī)制分為3種：其一，破壞脂膜，相應(yīng)的太陰菌抗菌肽及細(xì)胞膜能夠進(jìn)行有效的結(jié)合，進(jìn)而使指膜破碎并流出相應(yīng)的內(nèi)溶物。其二，破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，抗菌肽能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞其核苷酸予以鍛煉，并且抑制其自身進(jìn)行綜合性的合成。其三，增強(qiáng)免疫力，抗菌肽能夠進(jìn)一步調(diào)節(jié)免疫功能，由此抵抗各項(xiàng)腫瘤細(xì)胞的侵?jǐn)_。

3 抗菌肽在畜牧業(yè)中所具有的實(shí)際應(yīng)用

3.1 對(duì)家禽中應(yīng)用抗菌肽的探究

在家禽類產(chǎn)品中，有效應(yīng)用抗菌肽，第一，能提升生產(chǎn)性能，并且有利于蛋白質(zhì)及肉質(zhì)的分類。研究發(fā)現(xiàn)，在每日糧食中每1 kg添加100 mg的抗菌肽，能夠提升肉雞其自身所具有的日采食量，并且增強(qiáng)日增重雞肉料比。此外，部分研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合使用抗菌肽及相應(yīng)的姜黃素，抑或單獨(dú)使用，均能增加肉仔雞所具有的日采食量，從而增加其自身所具有的日增重量。由此確保抗菌肽的構(gòu)建過程中，能夠充分優(yōu)化肉雞仔的生產(chǎn)性能[2]。

第二，能有效緩解熱應(yīng)激。在熱應(yīng)激條件下，應(yīng)用抗菌肽，能有效提升其肉體的增重，并提高飼料的轉(zhuǎn)化率，使肉雞其自身不明顯的免疫器官產(chǎn)生病變。因此，抗菌肽的應(yīng)用能有效降低熱應(yīng)激對(duì)禽類機(jī)體所產(chǎn)生的損傷，從而削弱高溫對(duì)機(jī)體的影響。

3.2 對(duì)豬類養(yǎng)殖的實(shí)際應(yīng)用的分析

研究發(fā)現(xiàn)，在仔豬的飼料過程中，添加一定數(shù)量的復(fù)合抗菌肽，第一，能提升仔豬的生長性能，降低其腹瀉率和料重比，從而提升仔豬的日增重量。同時(shí)，復(fù)合抗菌肽及包被氧化鋅在應(yīng)用過程中，均會(huì)對(duì)輔助所具有的生產(chǎn)性能產(chǎn)生一定程度的影響。同時(shí)，在28 d后，適量添加相應(yīng)的復(fù)合抗菌肽，能夠進(jìn)一步提升仔豬的采食量和日增重量，由此有效降低仔豬的腹瀉率。

第二，能有效提升免疫和抗氧化功能。應(yīng)用復(fù)合抗菌肽，能進(jìn)一步增加仔豬血清抗氧化功能，并且增強(qiáng)仔豬其自身抗斷奶應(yīng)激能力，同時(shí)能有效提升仔豬血清及相應(yīng)的肝臟、骨盆、谷胱甘肽過氧化物酶的綜合活性，還能有效下降仔豬中所存在的肝臟MBA含量[3]。

4 結(jié)束語

抗菌肽及自身擁有較為優(yōu)質(zhì)的抗細(xì)菌、抗腫瘤、抗病毒等諸多能力，因此在畜牧行業(yè)中，受到了廣泛關(guān)注，在畜牧業(yè)的未來發(fā)展過程中，將有可能取代抗生素，使整體行業(yè)得到更高質(zhì)量的發(fā)展。但當(dāng)前抗菌肽的應(yīng)用過程中，仍然存在諸多問題，相應(yīng)的研究人員需要正確對(duì)待當(dāng)前抗菌肽的實(shí)際來源及相應(yīng)的生物學(xué)功能，同時(shí)需要對(duì)具體的應(yīng)用研究進(jìn)行探索，從諸多角度確保抗菌肽能夠得到更為有效的使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳選，陳旭，韓金志，等.海洋魚源抗菌肽的研究進(jìn)展及其在食品安全中的應(yīng)用前景[J]. 食品科學(xué)，2021，42（9）：328-335.

[2] 常俊朋，趙佳瑞，陳思佳，等.抗菌肽SAMP1及其類似肽的構(gòu)效關(guān)系[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2019，40（4）：705-711.

[3] 賈艷麗，仇燕.抗菌肽的抗菌機(jī)制及其在醫(yī)藥中的應(yīng)用前景[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，42（1）：67-74.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Preliminary Study on the Source， Biological Function and Application of Antimicrobial Peptides in Animal Husbandry

LI Si-jia （Ningxia Vocational and Technical College for Nationalities， Wuzhong， Ningxia 751100）

Abstract Antimicrobial peptides play a very important role in resisting the invasion of pathogenic microorganisms. Application of antimicrobial peptides can not only effectively inhibit parasites， fungi， bacteria and the corresponding tumor cells， but also have a certain killing effect， so they can replace antibiotics to a certain extent. Based on this， the author analyzed in detail the antimicrobial peptides used in animal husbandry and their sources and biological functions， hoping to provide reference for animal husbandry industry.

Key words Animal husbandry industry; The antibacterial peptide; Biology

作者簡介 李思佳（1987—），女，寧夏回族人，助理教師，主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究與教學(xué)工作。

收稿日期 2021-08-10