脂肽类表面活性剂的研究进展

袁永霞（长江大学， 湖北 荆州 434000）

脂肽类表面活性剂的研究进展

袁永霞
（长江大学， 湖北 荆州 434000）

随着环保意识以及细菌对化学耐药剂的增强，对生物表面活性的需求越来越高。脂肽作为目前表面性最强的生物表面活性剂，具有抗菌，杀毒，抗肿瘤等多种功能逐渐成为研究的重点。本文重点介绍的脂肽表面活性剂的结构特点和特性，及其在食品，医疗，生物防治方面的应用。

脂肽；结构；应用

生物表面活性剂是指动植物和微生物产生的具有表面活性的代谢产物［1-2］。它们具备两亲分子结构。此外，它们还具有一些其它的优点：①分子结构更为复杂，具有更高的表面活性。②可生物降解。③无毒或低毒。④在极端条件下具有更好的选择性和专一性。脂肽类生物表面活性剂是目前研究的重点。

1 脂肽类表面活性剂的结构及其分类

目前关于芽孢杆菌产生的环脂肽研究较多，而芽孢杆菌产生的脂肽主要有surfactins，iturins和fengycin三种。

Surfactin有亲水性的肽链和亲油性的脂肪酸链构成，典型的氨基酸顺序为：Glu-Leu-Leu-Val-Asp-Leu-Leu，手性序列为LLDLLDL。脂肪酸碳链的长度为12-16。Surfactin通过7号氨基酸上的羧基和脂肪酸链的β-羟基接形成环状内酯环结构。不同的surfactin主要是其肽链的2、4或者7位氨基酸的不同，以及脂肪酸链的长短和直连的变化。

iturin分子质量大约为1.1KDa，属于小分子。Itnrin包括iturinA， C， D， E， bacillramycin D， F， L， bacillnpeptin 和mycosubtilin，他们由7个氨基酸残基组成的一个环肽，其中必定有一个不变的D-Tyr，以及稳定的手性顺序LDDLLDL，最后通过酞胺键连接一个C14-C17的脂肪酸。

Fengycin是由β一羟基脂肪酸和10个氨基酸残基的小肽组成，肽链中含有4个D-氨基酸和一个鸟氨酸，肤链中氨 基 酸 组 成 顺 序 为（L-） Glu- （D-）Orn- （L-） Tyr- （D-）Thr-（L-） Glu- （D-） Ala（Val）- （L-） Pro-（L-） Gln-（D-）Tyr-（L-）Ile肤链的第10位Ile上的羧基和第3位的Tyr上羟基缩合形成环状结构。它们被分成两种类型（fengycin A 和fengycin B），当肽链的6位上是Ala时，属于fengycin A；而为Val时，属于fengycin B。脂肪酸链往往由14-18个C原子组成。

2 脂肽类表面活性剂的应用

目前脂肽主要应用于在食品，医疗，化妆品行业，由于在这些用量少，效果好，弥补了生成成本高的问题，可以大规模的应用。

2.1 食品中的应用

脂肽可用作食品添加剂。在食品加工过程中，可加入脂肽表面活性剂作乳化剂，研究表明Surfactins能乳化脂肪，防止脂肪聚集，可用于维持食品体积和质地的稳定。

2.2 医药方面的应用

脂肽类表面活性剂具有抗细菌、抗支原体，抗病毒，抗肿瘤，溶栓等作用。Bacillus anzyloliquefaciens ES-2产生的surfactin抑菌谱广，不仅能明显抑制革兰氏阳性菌而且对革兰氏阴性菌及部分霉菌和酵母也有显著的抑菌作用［3］。

2.3 植物病害的防治

细菌和真菌是植物病害的主要病原体，而脂肽表面活性剂具有潜在的抗菌活性，可用于植物病害的防治。erenade由AgraQuest公司推出，它的Bacillus subtilis产生的具有抗霉菌和抑制植物病原菌抱子的作用，该制剂叶面施用能防治蔬菜、樱桃、葡萄、葫芦和胡桃的细菌和真菌病害［4］。

3 发展趋势

脂肽具有高的表面活性，并且可以有效的抗病毒，抗菌，抗肿瘤，抗支原体，抗虫活性，但是脂肽产量低，提纯成本高，目前寻求提高脂肽产量的方法，合适的发酵工艺和高效，低成本的提取工艺是研究的重点。我国水产业资源丰富，关于脂肽在水产中的应用也就成为研究的重点。

［1］Bant IM.BioSurfactants，more in demand than ever［J］.Biofutur，2000，20（198）：44-47.

［2］曹小红，王爱华，等.Surfactin对人乳腺癌MCF-7细胞增殖、凋亡及细胞骨架的影响［J］.生物工程学报，2009，11：1705-1710.

［3］Francoise Peypoux， Bonmatin Jean-Marc， Henri Labbe etal.［Ala4Jsurfactin， a novel isoform from Bacillus subtilis by mass and NMR spectroscopies.European Journal of Biochemistry 1994， 224： 89-96.

［4］Hideji Itokawa，Toshihiko Miyashita， Hiroshi Morita etal.Structural and conformational studies of ［Iie7］ and ［Leu7］ surfactins form Bacillus subtilis natto.Chemical and Pharmaceutical Bulletin 1994，42（3）： 604-607.