饲用微生态抗菌肽的研究进展

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　　山东宝来利来生物股份有限公司创立于1996年8月，是中国规模最大的动物微生态产品供应商，及微生态技术和解决方案服务商。自2006年1月起立项研制抗菌肽，并与中国科学院海洋研究所联合承担国家科技部“863计划”课题--抗病功能性蛋白药物的研制，历经6年科技攻关，终于在2012年1月研制成功CEC-38抗菌肽。该抗菌肽由乳酸菌LP55高效表达，由38个氨基酸残基组成，拥有两个α螺旋。具有显著地抗菌、抗病毒及抗原虫生物活性，纯品杀菌效价高达500000国际单位。

　　1.抗菌肽CEC-38性质及作用
　　抗菌肽CEC-38是一株乳酸菌LP55经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽，在生物进化上是一类非常古老而有效的天然防御物质。分子量4000道尔顿，由38个氨基酸残基组成，拥有两个α螺旋。抗菌肽CEC-38具有弱碱性，热稳定性，在100℃加热15min仍能保持其活性，对较大的离子强度、胃酸和胆盐均具有较强的抗性，此外，抗菌肽CEC-38具备抵抗胃蛋白酶和胰蛋白酶水解的能力。
　　a.抗菌肽CEC-38对革兰氏阴性及阳性细菌均有高效广谱的杀伤作用，国内外同类产品已报道至少有113种以上的不同细菌被抗菌肽所杀。
　　b.抗菌肽CEC-38对病毒的杀伤作用：抗菌肽通过阻遏病毒的基因表达来抑制和杀灭病毒。
　　c.抗菌肽CEC-38对原虫的杀灭作用：抗菌肽对多种原虫均有杀伤作用。
　　2.CEC-38抗菌肽杀菌机理
　　CEC-38抗菌肽功能从目前的研究结果来看，其杀菌机理主要是作用于细菌的细胞壁，破坏其完整性并产生穿孔现象，造成细胞内容物溢出胞外而死亡。CEC-38抗菌肽首先由静电吸引而附于细菌膜表面，疏水性的C端插入膜内疏水区并改变膜的构象，多个抗菌肽在膜上形成离子通道而导致某些离子的溢出而死亡。其次CEC-38抗菌肽作用于膜蛋白引起凝聚、失活及离子通道，引起膜渗透性改变而导致死亡，这是因为CEC-38抗菌肽存在特异性的膜受体及与其它细胞因子具有协同作用。
　　CEC-38抗菌肽对革兰氏阴性及阳性细菌均有高效广谱的杀伤作用。研究表明至少有113种以上的不同细菌均能被CEC-38抗菌肽所杀灭。
　　CEC-38抗菌肽对正常哺乳动物细胞及昆虫细胞无不良影响，但对癌细胞则有明显杀伤作用。这种选择性机理可能与细胞骨架有关。
　　CEC-38抗菌肽具有弱碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。CEC-38抗菌肽对真菌效果一般，但对原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用。
　　3.CEC-38抗病毒机理
　　抗菌肽通过多种机制发挥抗病毒作用：
　　a.抗菌肽直接与病毒粒子结合，从而阻止病毒粒子与宿主细胞的融合达到抗病毒效果。
　　b.抗菌肽通过阻遏基因的表达来抑制病毒的增值。
　　c.抗菌肽可模仿病毒的侵染过程，干扰病毒的组装而抑制或杀死病毒。
　　4.CEC-38抗菌肽的安全性与稳定性
　　（1）安全性：是一种安全无毒副作用、无药物残留、无耐药性、无污染的抗菌肽。
　　（2）稳定性：呈弱碱性，非常稳定。可耐受100℃高温制粒，稳定通过胃酸和胆盐，抗胃蛋白酶和胰蛋白酶消化。
　　抗菌肽CEC-38对致病菌细胞膜具有穿孔作用，导致其细胞液溢出体外死亡。而对于正常动物细胞却不具有穿孔作用，这是因为正常动物的细胞膜内含有胆固醇，从而保护了细胞膜抵抗抗菌肽α螺旋的穿孔作用。
　　抗菌肽CEC-38是一种对动物安全无毒副作用的抗菌肽，而且不存在细菌的耐药性，不会出现耐药基因以及耐药的传递作用。
　　抗菌肽CEC-38对人体是一种具有抑制病菌和病毒、肿瘤细胞和寄生虫作用的肽类物质，因此不存在药物残留和食品的问题。
　　和头孢类抗生素、青霉素、链霉素、林可霉素等抗生素相比，抗菌肽CEC-38对肠道正常菌群的抑制作用较小，特别是乳酸菌和双歧杆菌，几乎没有抑制作用。这是因为抗菌肽CEC-38是由乳酸菌分泌的抗菌肽，因此对于乳酸菌属（包括双歧杆菌）不具有抑杀作用。所以抗菌肽可以安全的应用于动物肠道。

5. CEC-38抗菌肽杀菌谱

致病菌	杀菌率（%）
大肠杆菌	98.7
鸭巴氏杆菌	85.0
猪副嗜血杆菌	94.3
产气杆菌	75.2
金黄色葡萄球菌	87.2
沙门氏菌	88.3
链球菌	92.1
绿脓杆菌	93.2
肺炎克雷伯杆菌	86.3
肺炎链球菌	92.7
梭状芽孢杆菌	83.2

　　杀菌率（%）=[（对照管细菌数量-试验管细菌数量）/对照管细菌数量]×100
　　（1）广谱抗菌性：抗菌肽CEC-38具有广谱的抗革兰氏阳性菌（G+）、革兰氏阴性菌（G-）活性，而且还能抗病毒、肿瘤、寄生虫、真菌。（2）选择性毒性：由于细胞膜的组成和结构以及抗菌肽CEC-38的作用机理不一样，其对正常哺乳类动物细胞和肠道优势菌群没有任何毒性，但对病原菌、病毒、肿瘤细胞和原虫细胞具有选择性毒性。（3）高效性：抗菌肽CEC-38的抑菌作用与微生物的种类、抗菌浓度有关。一般抗菌肽CEC-38在很低的浓度下即可抑制病原微生物生长，其最低抑菌浓度为4-8单位效价/ml。（4）稳定性：抗菌肽CEC-38经100℃处理30min后仍可保留大部分活性。（5）快速杀菌能力：体外试验证明，抗菌肽CEC-38在50单位效价/ml范围内，5min即能杀死99.7%的微生物。

6. CEC-38抗菌肽抗病毒图谱

禽病毒谱	猪病毒谱	牛病毒谱
高致病性禽流感病毒	猪细小病毒	牛冠状病毒
鸡新城疫病毒	猪伪狂犬病毒	牛瘟病毒
鸡传染性法氏囊病病毒	猪流行性腹泻病毒	牛细小病毒
鸡减蛋综合症病毒	猪蓝耳病毒	牛口蹄疫病毒
鸡传染性喉气管炎病毒	猪圆环病毒	牛轮状病毒
传染性支气管炎病毒	猪口蹄疫病毒	牛病毒性腹泻病毒
禽呼肠孤病毒	猪传染性脑脊髓炎病毒	牛副流行性感冒病毒
传染性鼻炎病毒	猪瘟病毒	牛传染性鼻气管炎病毒
禽痘病毒	猪流行性感冒病毒	牛流行热病毒
鸭病毒性肝炎病毒	猪轮状病毒	牛呼吸道合胞体病毒
鸭细小病毒	猪水泡病病毒
鸭瘟病毒
鸭副粘病毒

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