當前,抗生素的大量使用致使抗藥性( 尤其是多耐藥性)菌株產生,發展克服抗藥性問題的新型抗生素顯得越來越重要。由于天然抗菌肽有強效廣譜的抗細菌、真菌、病毒和癌細胞的功效,而且不破壞人體的正常細胞的特性。如能很好地開發利用,有望給臨床醫學、臨床藥學、食品加工、動物和植物轉基因技術等領域帶來革命性的進展,有著非常廣闊的開發利用前景。
抗菌肽在醫藥領域的應用
抗菌肽在臨床上的使用將帶來生物醫藥領域的一場“綠色革命”。目前,發展抗菌肽作為治療性藥物有以下幾個策略:(1)作為單一抗感染藥物;(2)與傳統抗生素聯合應用發揮協同效應;(3)作為免疫刺激物增強機體的先天性免疫能力;(4)作為內毒素中和物質減輕細菌毒素引起的敗血癥性休克。
抗菌肽在食品方面的應用
有研究表明,抗菌肽有可能替代傳統化學性防腐劑,它不僅可以保持肉類食品的風味,更重要的是它不會給人體帶來任何毒副作用。乳鏈菌肽,它是乳酸菌中分離到的,除醫學上的用途外,還可用于抑制食物中各種病原體的生長而起保鮮作用。現在乳鏈菌肽已在巴氏消毒奶、高溫滅菌奶、蘑菇罐頭、鮮春筍罐頭、蔬菜罐頭、瓶裝醬菜、豆奶、內脂豆腐、西式火腿、醬牛肉、鮮牛肉、澳式烤肉、即食臘肉制品禽肉制品中應用試驗獲得成功,對產品的營養價值及口味都有所改善,有些已在食品加工中得到應用。
抗菌肽在農業領域的應用
抗菌肽在農業上的應用主要有兩個方面,一是取代或部分取代目前喂養動物所用的抗生素,減少動物喂養之中對抗生素的依賴,減少抗生素通過食物鏈的傳播,減少對人類的威脅;二是通過轉基因技術將廣譜抗菌肽基因導入動植物體內,增加動植物對各種病原菌的抵抗能力。
抗菌肽與作物品種的改良
植物病害多達數百種,幾乎所有作物在生長期內都會遭到不同程度的危害,培育抗病新品種是防治植物病害的根本途徑??咕木哂袕V譜殺菌效果及不易引起病原微生物產生耐藥性等優點,因而,將抗菌肽基因轉入農作物,是培育作物抗病新品種的有效策略。
抗菌肽與動物育種和飼料工業
轉基因動物研究方面主要集中在提高動物的抗病能力和傳染病防治。把抗菌肽基因轉入畜禽特定細胞,產生抗病新品種,代替傳統抗生素,治療仔豬腹瀉、豬瘟、雞新城疫和奶牛乳房炎等各種棘手的疾病,不會產生耐藥菌,無毒無殘留,在畜禽疾病治療與預防中具有廣闊的應用前景??咕难芯勘砻?,蠶抗菌肽能抑制多種畜禽病原菌,如豬水腫病菌、豬腸炎沙門菌、倫敦沙門氏菌、雞大腸桿菌(具毒素株)、鴨大腸桿菌和流產桿菌等。另有報道,柞蠶抗菌肽應用于預防及治療雞的白痢效果明顯。有報道表明,抗生素添加劑的使用嚴重破壞了動物腸道的微生物平衡,并易在動物體內殘留,嚴重影明畜產品的品質和人類的健康。用抗菌肽作為飼料添加劑,或者通過日糧因素調控抗菌肽基因的表達而達到畜產品無抗生素化很好的解決了上述問題,這也是抗菌肽在畜牧業上最直接的應用。高等動物腸道內的抗菌肽能抑制外源性病原菌,而對動物腸道存在的正常菌群和動物細胞無殺傷作用??咕某煞譃橐紫盏陌被?,可作為畜禽飼料添加劑取代或部分取代目前飼喂動物所用的抗生素,減少抗生素對動物體的危害。
飼料工業成為我國國民經濟中一個重要支柱產業。我國現年產飼料約7000萬噸,需要大量的抗菌劑。目前我國尚在使用多達20種人畜共用或專門飼用的抗生素作飼料添加劑。研究開發抗菌肽代替抗生素作新型飼料添加劑,將具有巨大的經濟效益和深遠意義??咕囊彩囚~、蝦、貝等水生動物抗病毒防御系統的主要成分之一。國外在抗菌肽對鰻弧菌、殺鮭弧菌及殺鮭氣單胞菌等的抑菌作用方面做過報道,證實在羅氏沼蝦、南美白對蝦及海水魚中均發現有抗菌肽類物質存在。姜蘭等人將基因重組抗菌肽的發酵產物濃縮干燥,添加到飼料中,對中華鱉紅脖子病、赤斑病、穿孔病等一些常見病具有一定的防治效果。陳曉生等研究表明,用抗菌肽作肉鴨飼料的新型環保添加劑,能有效提高肉鴨生產性能,同時對免疫器官沒有不利影響。
也有報道表明,抗菌肽在其他方面具有較好的應用。魚類抗菌肽不僅具有營養成分,更重要的是它的抗菌和美容作用,比化學防腐劑用于化妝品具有獨特的優勢和廣泛的市場潛力。
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