抗菌肽對動物生理健康的作用機制

刁鵬飛

摘要：抗菌肽是一類能夠提高動物生理活性的有機物質，它可以提高動物的消化代謝機能，提高動物的免疫能力，增加機體的適應能力，在不使用抗生素的情況下消除疾病或抑制病變的發生。將其應用在動物飼料上，發現可對動物的安全生產起重要作用。本文就抗菌肽對動物生理健康的作用機制進行綜述，為其在動物生產上的應用提供參考。

關鍵詞：抗菌肽;動物生理;作用機制

我國的飼料工業起步較晚，在1988年才開始生產全價配合飼料，當時的技術都是來源于國外，泰國正大飼料進入國內市場，推動了我國飼料行業的快速發展。我國從生產簡單的配合飼料到現在建立起集成各行業的體系化的飼料生產方式，基本實現了飼料工業的現代化。隨著飼料工業的發展，我國的飼料研究學科不斷地發展，從最開始的初步學習到現在的指導實際生產，科技上實現了質的飛躍，但我國關于飼料研究的相關學科起步較晚，基礎薄弱，雖然在科技上的投入較大，但科技成果轉化為生產力環節較弱，很多的科技成果沒有應用的環境，造成飼料行業的創新力不足。為了追趕全球科技前沿飼料發展的趨勢，我國的科研人員在不斷地努力，將世界上的先進技術引進國內，結合我國的生產實際進行不斷創新，集成了創新并轉化了一批實用的科技成果。在生物技術不斷發展的同時，其技術也應用到了飼料領域，為飼料行業發展注入了新的活力。通過分子生物技術對動物的營養需求情況進行研究，進而對動物的營養需求有了更深的認識，從分子水平上確定其營養需求，飼料的營養配置更加精準。傳統的發酵工藝技術最早應用在釀酒行業，但在生物技術的發展下，微生物發酵技術已經應用到了飼料行業。特別是近幾年，營養物質微觀結構被認知得更加準確，一些新型的微生態制品開始出現在市場上，抗菌肽作為一種新的制品，在人的醫藥行業應用得最早，后來隨著制品生產工藝的突破，其開始應用在動物生產上[1]。本文就抗菌肽最新研究情況進行綜述，提出其未來發展方向。

1抗菌肽的基本情況

1.1抗菌肽的特點

抗菌肽是一種小分子鏈的多肽物質，來源于動植物體內的一種具有生物活性的肽類物質，這種肽類在動物體內的作用主要是抵抗外來病原侵害、平衡機體免疫、進行生理修復。抗菌肽主要是由氨基酸通過異構等形式結合而成，在對其氨基酸種類進行研究發現其氨基酸中堿性氨基酸較多，所以分子小肽類會帶有電荷，因為化學等電位較高，所以溫熱條件下較為穩定。在進行體外和體內的試驗研究中發現其能夠對多種細菌的活性有抑制作用，還能夠對病毒、真菌、癌變細胞有抑制能力。因為其在體內活動不會對機體的正常細胞活動產生干擾，所以在生物領域的應用前景廣闊[2]。

1.2 抗菌肽的命名方式

抗菌肽因為分子量比較小，在分子量上差異較小，所以分類上主要是按照其來源進行分類，根據來源可以分為天然抗菌肽和人工合成的抗菌肽。天然抗菌肽根據其來源分為生物抗菌肽和植物抗菌肽。生物抗菌肽和植物抗菌肽根據來源的動物植物體、微生物種類不同而進行分類，例如豬源抗菌肽、昆蟲抗菌肽、大腸桿菌抗菌肽、青蒿素等。截止到今天開發的抗菌肽產品已經有很多，按照來源大致上有150多種，其大部分來源于植物和動物體內，少量來源于微生物合成。抗菌肽的命名方式主要是根據其化學結構進行命名，主要是按照抗菌肽的二級結構在正常情況下的伸展情況進行命名。抗菌肽因為帶電方式不同，還可以分為陰離子和陽離子抗菌肽。

2抗菌肽的作用機制

2.1 抗菌作用機制

目前對于抗菌肽對病毒、細菌、疾病、真菌和寄生蟲抗性的作用機制還不明確。對其具體的作用機制還需要進一步完善和深入研究。現在對抗菌肽的研究中較多的是抗菌肽的活性情況和抗菌肽的結構特點，期望從這兩方面解決抗菌肽的作用機制難題。目前的研究發現抗菌肽對細菌的作用差異較大，在與抗生素的對比研究中發現其對細菌的抑制中不會引起細菌的變異，細菌不會對抗菌肽產生抗藥性，在很多細菌的抑制試驗中證明其可以替代抗生素使用，這對于生物醫藥的發展起到了開拓性的重要作用[3]。

在對抗菌肽研究中發現，陽性菌因為帶有負電荷可以與抗菌肽帶有正電荷的殘基形成靜電平衡，因為疏水基團的作用，抗菌肽可以與細菌膜結構形成異構的改變，在親水極端的作用下形成桶樣通道，在桶樣通道作用下細菌發生凋亡。除了桶樣模型，抗菌肽利用其靜電結合方式還可以形成孔洞型、地毯型、環形等通道，通過物理結構對細菌進行抑制。此外，抗菌肽還能夠抑制細菌細胞膜的合成，進入到細菌胞體的內部，影響核苷酸轉錄，細菌外酶的合成，從而影響細菌的活性。

2.2 抗菌肽對病毒的作用機制

抗菌肽針對病毒的研究比較深入，目前已經明確提出了抗病毒的作用機制。研究發現主要作用方式分為三種：①與病毒分泌的病毒粒子直接作用，利用抗菌肽的化學結構特點，直接破壞粒子的結構，從而抑制病毒粒子的毒性;②通過對病毒的感染過程進行抑制，控制病毒在體內的復制，主要是依靠抗菌肽的自身結構與病毒的載體蛋白相似的特點，干擾病毒的復制和轉錄。目前對抗菌肽作用于包膜病毒的研究較多、也較為深入;③具有防御作用類的抗菌肽液有抑制無包膜病毒的活性作用，在研究抗菌肽對如人乳頭瘤病毒、呼吸道輪狀病毒、腺病毒的研究中，其通過阻斷病毒粒子釋放達到抑制病毒傳播的作用。

2.3 抗菌肽對癌變細胞的作用機制

在對人工誘導的小鼠腸癌的抗菌肽治療機制的研究中發現，使用抗菌肽進行靜脈注射和腸道灌注，結腸內的癌變組織和數量明顯降低，但對于癌變組織外的其他組織無不良的影響，癌癥細胞的生長受到抗菌肽的抑制，在抗菌肽的作用下癌癥細胞凋亡的速度開始加快，新生的正常細胞更新速度開始加快，這充分說明抗菌肽的抗癌作用。同時在對肝癌等疾病的作用研究中發現其具有靶向作用，能夠遏制腫瘤的發展，抑制腫瘤細胞的營養作用，減緩病情的惡化[4]。

3抗菌肽的應用

抗菌肽因為對微生物的抗性作用，奠定了在多個領域內的應用。在醫藥行業的應用最為廣泛，在抗病毒藥物較少的情況下，大力研究抗菌肽的作用機制，擴展抗病毒藥物，是切實可行的研發路徑，同時也為畜禽疾病控制提供保障，其有效應用能夠替代抗生素類藥物，減少抗藥性的產生，防止藥物殘留。在動物飼料的應用研究中，發現能夠調整腸胃菌群的平衡，提升腸道的消化吸收能力，減少有機物質排出量，減少環境污染，提高飼料的轉化率和畜禽的生產性能。作為飼料添加劑，在飼喂試驗中發現其能夠改善動物的免疫能力，提高動物對病原的抵抗能力。最新的研究顯示，在對動物進行疫苗接種后，使用抗菌肽進行免疫增強，可以顯著提高疫苗接種后免疫應答率。抗菌肽是無毒無副作用的一類有益物質，可以作為保健品開發，改善人們身體健康水平，提升人們的生活品質。

4小結

抗菌肽屬于活性物質，很難保證其穩定性，在進行大規模生產時的質量控制問題還需要進一步解決。另外抗菌肽的作用機制還有一些不確定性，要在技術層面上做深入研究，掌握作用的具體機制，為開發應用提供科學依據。抗菌肽的提取和合成上需要研究的內容還人很多，但是在不斷的研究和開發的過程中，這些技術問題都會解決。未來抗菌肽在我們生活中的應用將為我們的生活帶來巨大改變。

參考文獻：

[1]應曉彩，劉磊，裴志花，等.動物血源抗菌肽的研究進展及應用[J].動物醫學進展，2020，41（9）：111-114.

[2]王小咪，呂欣然，白鳳翎.植物源性抗真菌肽研究進展[J]. 食品與機械，2020，9（11）：1-8.

[3]陳思源，彭芳.昆蟲類抗病毒藥物的研究現狀與思考[J].中國處方藥，2020，18（8）：15-17.

[4]劉又銘，陳璐，宋倩倩，等.不同動物源抗菌肽對大腸桿菌殺菌機制比較研究[J].飼料研究，2020，43（7）：72-76.