动物抗菌肽研究进展及在畜牧业应用前景
摘 要： 近年来，随着养殖业的深入发展，细菌的耐药性、药物残留、环境污染等问题日益严峻。由于抗菌肽具有分子小，抗菌谱广，热稳定性与水溶性好，同时与其他药物无拮抗作用等独特特点，受到了广大学者的日益关注。本文通过对动物抗菌肽的特点、分类、作用机理、应用前景和存在的主要问题等方面作了相关的阐述，以供读者参阅。
关键词： 动物抗菌肽，研究进展，应用前景
【中图分类号】 K826.3 【文献标识码】 B 【文章编号】 2236-1879（2017）13-00057-01
抗菌肽是一种由微生物、植物和各种动物的细胞和组织产生的一种抗菌活性多肽，也是防御系统产生的一类对抗外源性病原体的防御性肽类物质。大多数抗菌肽具有广谱抗菌性能，对于革兰氏陽性菌和阴性菌都表现出良好的抑菌和抗菌效果；抗菌机理不同于抗生素，仅作用于原核细胞，对真核细胞几乎沒有作用，同时不易使病原菌产生耐药性；并且对于一些真菌、病毒、原虫和肿瘤细胞都有一定的杀伤作用，相对于抗生素具有效价高、无残留等特点，在畜牧业养殖生产及饲料中长期添加抗生素的做法受到严格检查的背景下，抗菌肽独特的杀菌机制和理化性质，使其作为无毒无害无残留的抗微生物添加剂在饲料中有着广泛的应用前景，因此一直受到各国学者的广泛关注。
1、动物抗菌肽特点
抗菌肽具有高度的水溶性，热稳定性好，其等电点一般在8.9～10.7之间，富含疏水和碱性氨基酸残基，所以大部分抗菌肽都带正电荷。多数抗菌肽的N端富含赖氨酸、精氨酸等阳离子型氨基酸，C 端通常酰胺化，呈中性疏水性，富含丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸等非极性氨基酸，这可能与抗菌肽的广谱抗菌活性有关；中间连接部分富含有脯氨酸，末端大多酰基化，它也直接影响抗菌肽的杀菌活性；大部分抗菌肽在第二位上的氨基酸为色氨酸，它对抗菌肽的杀菌活性的高低也起重要作用。
2、动物抗菌肽分类
动物抗菌肽的分类方法有许多种：根据抗菌肽的氨基酸组成和结构特征可分为 4类：（ 1 ） 单链无半光胱氨酸（Cys）的抗菌肽，或由无规则卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽，包括天蚕素Cecropins，Ma-gainins等。 （ 2） 含有 2-3 个二硫键的 β 折叠抗菌肽， 主要包括 Defensins 家族、Protegrins 家族和 Tachyplesins 家族；（ 3 ） 富含 1～2种氨基酸残基的抗菌肽， 如富含甘氨酸的蜂毒素；（ 4 ） 具有环状结构的动物抗菌肽，如subtilosin A、Thanatin等。
3、动物抗菌肽作用机理
目前认为大部分的动物抗菌肽的作用机理主要是作用于细菌的细胞膜，破坏细胞膜的完整性使其通透性增大，最终导致细胞内容物溢出胞外而死亡。随着研究的深入，人们发现动物抗菌肽还可以其他的方式产生抗菌效果，如某些动物抗菌肽可以通过抑制细胞的呼吸作用来杀菌，某些富含脯氨酸的抗菌肽和细菌的热休克蛋白结合而发挥抗菌活性。
4、动物抗菌肽在畜牧业的应用前景
4.1 基因工程方面应用。
随着抗生素的广泛及长期应用，许多病原菌对他们产生耐药性，而抗菌肽有着许多抗生素无法比拟的优点，由于抗菌肽具有分子量小、抗菌谱广谱的特性，人们借助基因工程技术，将特异的抗菌肽基因转入动物染色体基因中，以获得抗菌新品种或高效表达产物，通过分离纯化而得到纯度较高的抗菌肽。人们还将其基因导人植物体内进行品种改造，从而获得抗病植株，或者转入动物体内，明显提高动物的抗病能力。类似研究有将Shiva-1基因转入烟草和马铃薯，使转基因烟草青枯病发病明显延迟，病情指数下降，植株死亡率下降。另外Yarus 等 用 显 微 注射 法 将 牛 气 管A M P 基 因转 入 小 鼠体 内 ，转 基 因 鼠成 功 地 表 达 了牛气 管 A M P ，鼠乳 中的牛气 管 A M P 对 大肠 杆 菌具有抗菌活性。
4.2饲料添加剂。
由于抗菌肽具有分子量小，热稳定性、水溶性好，与抗生素、溶菌酶、肽等有协同作用，同时与其他药物无拮抗作用等优点，所以其可以成为非常理想的饲料添加剂。抗菌肽作为饲料添加剂在不仅具有良好的抗菌效果，而且也有利于提高畜禽的生产性能和畜禽产品品质。
袁威等在仔猪的基础饲粮复合抗菌肽，发现能显著提高断奶仔猪的平均日增重，降低料重比，提高了仔猪的生产性能。陈香等研究发现，在断奶仔猪的饲料中添加天蚕素抗菌肽可显著改善饲料转化率，降低饲料成本，提高仔猪的各项生产性能。李方方等研究复合抗菌肽和包被氧化锌对仔猪生长性能的影响，28d后饲粮添加复合抗菌肽显著提高仔猪的平均日增重和采食量，极显著降低仔猪腹泻率。徐建等人成功利用基因工程方法表达猪的pBD-2和cecropinP1抗菌肽的枯草芽孢杆菌，并将构建好的工程菌添加到仔猪基础日粮中可明显促进断奶仔猪的生长和提高仔猪的抗病力。
5、存在的问题
目前化学合成和基因工程方法是获取抗菌肽的主要手段。但化学合成肽类，价格昂贵。而基因工程方法来表达抗菌肽基因，会造成宿主微生物自杀而不能获得表达产物。只能在真核系统或昆虫系统中表达抗菌肽，但这一方法存在技术难度大及表达产物少等问题，造成大规模推广应用难。这些问题仍需要我们进一步探索解决，抗菌肽作为一种环保型产品，无残留、无毒副作用，有较好的治疗保健作用，随着对其研究的深入和技术的发展，抗菌肽无疑将对畜牧业的发展带来巨大的推动作用。
参考文献
[1] 陈胜锋，夏克斌.动物抗菌肽研究进展及其在饲料业的应用[J].广东饲料，2006，15（4）：27-28.
[2] 李丽，敖长金，祝发明， 等. 抗菌肽Abaecin 的表达及生物活性的研究[J].中国畜牧杂志， 2010， 46（5）： 55-59.
[4] 胡斌， 许鹏， 卢红，等. 水产动物抗菌肽研究进展[J].科技信息， 2010（2）：362-362.
[5] 胡静， 林英庭. 抗菌肽在动物生产中的应用研究进展[J].中国饲料， 2012（23）：9-11.
[6] 舒黛廉，任敏，王珏. 抗茵肽研究现状及其在畜牧业中的应用前景[J].中国畜牧兽医.2007，34（6）：103.