摘要 在机体抵抗病原体微生物的入侵过程中,抗菌肽有着极为重要的作用。应用抗菌肽,不仅能够有效抑制寄生虫、真菌、细菌和相应的肿瘤细胞,还具有一定的杀灭作用,因此在一定程度上能够替代抗生素。基于此,详细分析了当前畜牧业中应用抗菌肽的来源及其生物学功能,希望能够为其在畜牧行业中的应用提供参考。
关键词 畜牧行业;抗菌肽;生物学
中图分类号:S816.79 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2021)11–0010–02
抗菌肽又被称为抗微生物肽,自身稳定性较高并且产生抗药性的概率相对较低,在具体的构建过程中,是机体抵抗病原微生物侵袭、具有优质的抵抗微生物活性的小分子多肽。在天然免疫和相应的获得性免疫构建过程中有着极为重要的作用。针对传统的抗生素而言,应用具备高效性和广谱性的抗菌肽,不易出现各类耐药性问题,同时能够有效抑制真菌、病毒等,还能够杀死各类细菌。由此可见,对于部分细菌而言,应用抗菌肽的实际效果与抗生素相比相对较高,由此抗菌肽在实际畜牧行业的抗菌过程中,有着极为广阔的应用前景。对当前的抗菌肽的实际来源及其具体的生物学功能等诸多内容进行详细分析,探究抗菌肽在畜牧业中的实际应用前景。
1 抗菌肽的来源
1.1 昆虫抗菌肽
昆虫抗菌肽在应用过程中,主要是指相应的昆虫受到微生物感染或者存在各类意外伤害时,其血液淋巴和相应的消化道内存在的抗菌肽物质。当前研究已发现的昆虫抗菌肽已有200余种,其大多数为相应的阳离子肽,依照肽链氨基酸所具有的序列和其自身所具有的结构特点,可将其昆虫抗菌肽分为4种类别:两性分子阿尔法螺旋抗菌肽、富含氟氨酸的抗菌肽、分子形成二硫键抗菌肽、富含甘氨酸抗菌肽。
1.2 植物抗菌肽
植物抗菌肽在构建过程中,主要是指由植物所产生的能够抵抗外界侵害的小分子多肽。当前,主要的植物抗菌肽可分为硫堇、脂肪转移蛋白、植物防卫素、幾丁质结合蛋白等类别。
1.3 哺乳动物抗菌肽
当前在各类脊髓动物中已经发现防御素100余种,并且能够充分地防御革兰氏阴性菌和各类真菌。在防御素的构建过程中,会有效构成29~45个氨基酸,同时含有诸多精氨酸具有的两性β-折叠的显著结构。此外,6个半糖氨酸在构建过程当中能够形成3个分子内二硫键,以增强该种防御素的稳定性。
1.4 微生物抗菌肽
微生物抗菌肽可以根据微生物存在的实际种类进行有效划分,可分为酵母菌、抗菌肽、放线菌细菌、霉菌抗菌肽4大种类。细菌抗菌肽在构建过程中,其乳酸链球菌肽和相应的短杆菌肽等诸多菌型能够有效杀除革兰氏阳性菌,通过实验可知,杆菌肽对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均具有较为突出的抑制效果。放线菌在构建过程中,属于较为重要的药源微生物类别,在农业和各项临床中使用的各类抗生素很多都会应用相应的放线菌。
2 抗菌肽的生物学功能
2.1 抗细菌功能
研究发现,在应用过程中,绝大部分抗菌肽其自身的广谱抗病性相对优质,能够有限抑制革兰氏阴性菌和相应的革兰氏阳性菌。我国学者在研究过程中构建了能够对鲎素TPⅠ基因进行有效表达的毕赤酵母表达菌株,同时充分应用发酵上清液,并详细分析了鲎素对相应的金黄色葡萄球菌所存在的抑制作用,由此发现能够产生较为优质的抑菌作用。虽然抗菌肽自身所具有的抗菌度具有一定程度的广泛性,但诸多差异化种类的抗菌肽其自身所具有的抗菌活性和相应的抗菌谱会具有较为明显的现实差异。此外,抗菌肽的应用过程中,其自身所拥有的更为优质的抗菌作用,能够进一步与其他种类所具有的抗菌肽或者相应的抗生素相结合,以发挥协同作用,能够大幅度提升抗菌疗效,并且有效扩大其抗菌谱。
2.2 对抗寄生虫和原虫的功能
部分抗菌肽在应用过程中,能够有效杀灭动物体内具有的各项寄生虫,例如,柞蚕抗菌肽在应用过程中能够有效杀灭阴道毛滴虫。抗菌肽在杀伤原虫的过程中,其靶点在于质膜,通过综合改变细胞内部所存在的结构和细胞器,以严重干扰细胞的综合新陈代谢过程。
2.3 抗病毒功能
病毒结构及具体的增殖方式具有高度的特殊性,并且存在较为突出的现实变异,抗菌肽在进行抗病毒过程中,其自身所存在的机制会存在高度的差异性特征。目前,抗菌在抗病毒的构建过程中,其主要机制可以由3种种类进行分析:其一,有效结合抗菌肽和相应的病毒包膜,该种方式在应用过程中,类似于对源头进行有效杀灭的原理。其二,有效抑制病毒增殖。研究发现,天蚕素A在相应亚毒性浓度下,能够在一定程度上阻碍基因表达,以有效抑制HIV-1的增值。其三,有效模仿病毒的侵扰过程,研究发现,蜂毒肽在运用过程中能够影响病毒的组装及相应的合成过程,由此体现整体的抗病毒的效果[1]。
2.4 抗肿瘤功能
抗菌肽在具体的构建过程中,能够有效抑制部分肿瘤的生长情况,在一定范围内对哺乳动物及自身所具有的细胞而言,正常生长并不会存在相应的毒副作用,并且其自身并不会出现相应的耐药性抗菌肽。在杀伤肿瘤细胞的过程中,可将其杀菌机制分为3种:其一,破坏脂膜,相应的太阴菌抗菌肽及细胞膜能够进行有效的结合,进而使指膜破碎并流出相应的内溶物。其二,破坏其内部结构,抗菌肽能够诱导肿瘤细胞其核苷酸予以锻炼,并且抑制其自身进行综合性的合成。其三,增强免疫力,抗菌肽能够进一步调节免疫功能,由此抵抗各项肿瘤细胞的侵扰。
3 抗菌肽在畜牧业中所具有的实际应用
3.1 对家禽中应用抗菌肽的探究
在家禽类产品中,有效应用抗菌肽,第一,能提升生产性能,并且有利于蛋白质及肉质的分类。研究发现,在每日粮食中每1 kg添加100 mg的抗菌肽,能够提升肉鸡其自身所具有的日采食量,并且增强日增重鸡肉料比。此外,部分研究学者发现,联合使用抗菌肽及相应的姜黄素,抑或单独使用,均能增加肉仔鸡所具有的日采食量,从而增加其自身所具有的日增重量。由此确保抗菌肽的构建过程中,能够充分优化肉鸡仔的生产性能[2]。
第二,能有效缓解热应激。在热应激条件下,应用抗菌肽,能有效提升其肉体的增重,并提高饲料的转化率,使肉鸡其自身不明显的免疫器官产生病变。因此,抗菌肽的应用能有效降低热应激对禽类机体所产生的损伤,从而削弱高温对机体的影响。
3.2 对猪类养殖的实际应用的分析
研究发现,在仔猪的饲料过程中,添加一定数量的复合抗菌肽,第一,能提升仔猪的生长性能,降低其腹泻率和料重比,从而提升仔猪的日增重量。同时,复合抗菌肽及包被氧化锌在应用过程中,均会对辅助所具有的生产性能产生一定程度的影响。同时,在28 d后,适量添加相应的复合抗菌肽,能够进一步提升仔猪的采食量和日增重量,由此有效降低仔猪的腹泻率。
第二,能有效提升免疫和抗氧化功能。应用复合抗菌肽,能进一步增加仔猪血清抗氧化功能,并且增强仔猪其自身抗断奶应激能力,同时能有效提升仔猪血清及相应的肝脏、骨盆、谷胱甘肽过氧化物酶的综合活性,还能有效下降仔猪中所存在的肝脏MBA含量[3]。
4 结束语
抗菌肽及自身拥有较为优质的抗细菌、抗肿瘤、抗病毒等诸多能力,因此在畜牧行业中,受到了广泛关注,在畜牧业的未来发展过程中,将有可能取代抗生素,使整体行业得到更高质量的发展。但当前抗菌肽的应用过程中,仍然存在诸多问题,相应的研究人员需要正确对待当前抗菌肽的实际来源及相应的生物学功能,同时需要對具体的应用研究进行探索,从诸多角度确保抗菌肽能够得到更为有效的使用。
参考文献
[1] 陈选,陈旭,韩金志,等.海洋鱼源抗菌肽的研究进展及其在食品安全中的应用前景[J]. 食品科学,2021,42(9):328-335.
[2] 常俊朋,赵佳瑞,陈思佳,等.抗菌肽SAMP1及其类似肽的构效关系[J].高等学校化学学报,2019,40(4):705-711.
[3] 贾艳丽,仇燕.抗菌肽的抗菌机制及其在医药中的应用前景[J].河北科技大学学报,2021,42(1):67-74.
责任编辑:黄艳飞
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
作者简介 李思佳(1987—),女,宁夏回族人,助理教师,主要从事生物化学与分子生物学研究与教学工作。
收稿日期 2021-08-10