肽学院

抗菌肽的功效和作用

发表时间:2019-04-19 14:00

      【抗菌肽】
      抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱性多肽物质,分子量在2000~7000左右,由20~60个氨基酸残基组成。这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。。后来,从其他昆虫以及两栖类动物、哺乳动物中,也分离到结构相似的抗菌多肽,有70多种抗菌多肽的结构被测定。

      人们相继从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有抗菌活性的多肽。由于这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性,因而命名为“antibacterial pepitides,ABP”,中文译为抗菌肽,其原意为抗细菌肽。
 
抗菌肽的功效和作用
 
      【结构特征】
      抗菌肽依其结构可分为多种类型,可将其分为5类:
 
      (1)单链无半胱氨酸残基的α-螺旋,或由无规卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽;
 
      (2)富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽;
 
      (3)含1个二硫键的抗菌多肽;
 
      (4)有2个或2个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽;
 
      (5)由其它已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽。
 
      【结构作用】
      (1)广谱抗菌活性:抗菌肽可以快速查杀靶标,并且其中很多是纯天然的肽,使它迅速成为潜在的治疗药物,抗菌肽的治疗范围为:革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌、真菌、寄生虫、肿瘤细胞等
 
      (2)提高免疫力、加速伤口愈合过程:某些抗菌肽对部分病毒、真菌、原虫和癌细胞等有杀灭作用。
 
      (3)水溶性好,分子量大:天然抗菌肽通常是由30多个氨基酸残基组成的碱性小分子多肽,水溶性好,分子量大约为4000道尔顿左右。大部分抗菌肽具有热稳定性,在l00℃下加热10~15min仍能保持其活性。多数抗菌肽的等电点大于7,表现出较强的阳离子特征。
 
      (4)稳定性:抗菌肽对较大的离子强度和较高或较低的pH值均具有较强的抗性。此外,部分抗菌肽尚具备抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力。
 
      (5)择性免疫激活和调节功能:对败血症有良好的预防和保护作用。传统抗生素的滥用导致临床上出现各种耐药菌株,严重危害人类健康。败血症是由细菌感染引起的,伴随有全身性炎症反应综合症状的一种危重疾病。病原微生物感染诱导促炎症因子大量释放,导致多种重要器官衰竭,具有较高死亡率。

      爬行动物cathelicidin抗菌肽及衍生物及其应用的基础上,深入揭示该抗菌肽在体内外具有选择性的免疫激活作用。在各种标准和临床耐药菌株诱导的败血症动物模型中,cathelicidin肽选择性地激活体内天然免疫响应,在不引起大量有害炎症因子激活的同时,通过p38 MAPK信号通路选择性地刺激炎症抑制细胞因子、免疫细胞趋化因子的表达和释放,对全身性和致死性败血症具有良好的预防和保护作用。
 
 
      【应用】
      (1)临床药物:因为一些毒性更强的多肽和脂多肽,如短杆菌肽S,多粘菌素B已被用于制造皮肤软膏。这些多肽也可用于那些常规抗生素和常规疗法无效的地方。利用粉剂的方法治疗肺部感染是一个很有前途的发展方向。口服药物可能会被用于治疗肠道感染,nisin正在进行抗螺旋杆菌的临床试验。
 
      (2)农业上应用:主要是用于转化农作物培育抗病品种。由于抗菌肽对多种植物病原菌有杀菌活性,将抗茵肤基因导人植物体内表达可望提高其抗病能力。
 
      (3)预防癌症和抗病毒:抗菌肽对正常哺乳动物细胞无不良影响,但对癌细胞株,部分病毒则有明显杀伤作用。这预示抗菌肽在治疗及方面具有良好的应用前景。
 
      (4)物品防腐:抗菌肽在食品防腐,鲜花保鲜和动物饲料添加剂等方面的应用研究也正在进展之中。
 
      【价值】
      抗菌肽产业是一个新兴的高科技生物工程和生物技术产业。由于早期生物工程方法不完善,抗菌肽的提取极为昂贵,限制了在医药、农业、工业上的应用。随着转基因技术的进一步发展,现已可以使用工程细菌或酵母菌进行抗菌肽的大量生产,但其核心技术仅被为数不多的科学家和公司掌握。其市场应用广泛,在农业上,可用于饲料添加剂,并且适合各种动物的饲养;医药上,可以作为优秀的抗菌素替代品,也被认为是将来能克服癌症、艾滋病很有希望的药物;工业上,可以作为绿色防腐剂;人类生活上,可作为保健品与抗菌物的替代品。
 
 
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