麻延峰，王宏艷，周文仙

(1.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 金華 321017;2.浙江省金華市婺城區(qū)畜牧獸醫(yī)局，浙江金華 321000)

抗菌肽廣泛存在于生物界，其天然資源極其豐富，雖然直接提取或用化學(xué)合成方法提取存在眾多缺點(diǎn)，但在醫(yī)藥科學(xué)工作者的努力下，運(yùn)用基因工程方法提高其活性和產(chǎn)量已成為可能。隨著基因工程技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，更多抗菌肽的發(fā)現(xiàn)，將有可能設(shè)計(jì)出更加有效的抗菌產(chǎn)物，從而發(fā)揮抗菌肽的潛在功能［1］?？咕氖且活愑缮矬w (包括動(dòng)物、植物和微生物)所產(chǎn)生的具有抗菌活性小分子多肽［2－3］。其抗菌譜廣，可抗革蘭氏陰性菌和陽(yáng)性菌，也可以作用于真菌，寄生蟲(chóng)，殺死腫瘤細(xì)胞，而對(duì)正常的細(xì)胞沒(méi)有損害，還能作用于一些胞膜病毒，如HIV、肝炎病毒。殺菌作用迅速，比常用的一些抗菌藥物要快得多。大都具有熱穩(wěn)定性，100℃，30 min仍不失去活性。本試驗(yàn)以金華豬為試驗(yàn)動(dòng)物，采用抗菌肽、抗生素，并設(shè)立對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，以期為抗菌肽的效果研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

抗菌肽制劑由南京某研究所提供。試驗(yàn)動(dòng)物、場(chǎng)地由金華市婺江養(yǎng)殖總場(chǎng)提供。選取金華市婺江養(yǎng)殖總場(chǎng)的金華豬為試驗(yàn)動(dòng)物，豬只日齡相差不超過(guò)3 d，體重15 kg左右時(shí)開(kāi)始試驗(yàn)，飼養(yǎng)期為70 d。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用基礎(chǔ)日糧中不添加任何抗生素或化學(xué)合成藥物。原料組成:玉米60%，麥麩1.14%，豆粕25%，進(jìn)口魚(yú)粉4%，乳清粉5%，磷酸氫鈣1.3%，石粉1.1%，食鹽0.2%，豆油1%，賴氨酸0.26%，預(yù)混料1%。營(yíng)養(yǎng)水平:豬消化能13.38 MJ·kg－1，粗蛋白19.5%，鈣0.9%，總磷0.7%，賴氨酸1.3%，蛋氨酸0.4%，蘇氨酸0.75%，色氨酸0.21%。

試驗(yàn)日糧共有3種，分別包括:日糧1即基礎(chǔ)日糧;日糧2是在基礎(chǔ)日糧中添加抗生素 (桿菌肽鋅 40 mg·kg－1和抗敵素 8 mg·kg－1); 日糧 3是在基礎(chǔ)日糧中添加抗菌肽 (2 mg·kg－1)。試驗(yàn)分3個(gè)處理，即對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組分別對(duì)應(yīng)飼喂以上3種日糧，每組試驗(yàn)豬的頭數(shù)均為30頭。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在同一棟封閉式豬舍內(nèi)進(jìn)行，豬舍舍溫18～25℃，自由采食和飲水。免疫消毒程序按豬場(chǎng)常規(guī)方法進(jìn)行。試驗(yàn)由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照試驗(yàn)要求進(jìn)行管理。飼養(yǎng)管理參照本品種豬的飼養(yǎng)管理規(guī)程進(jìn)行。試驗(yàn)期間所有母豬和仔豬按正常的免疫程序進(jìn)行疫苗接種，并按常規(guī)方式進(jìn)行管理。

1.4 操作規(guī)程

在試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)以重復(fù)為單位對(duì)所有試驗(yàn)豬進(jìn)行空腹稱重，詳細(xì)記錄體重。試驗(yàn)過(guò)程中以重復(fù)為單位詳細(xì)記錄。在整個(gè)試驗(yàn)期間，觀察試驗(yàn)豬群和對(duì)照豬群的母豬和仔豬的健康狀況，包括皮膚、被毛和眼分泌物，詳細(xì)記錄豬只腹瀉、死亡和淘汰情況，發(fā)生死亡和淘汰時(shí)及時(shí)截料并稱重。

2 結(jié)果和分析

2.1 抗菌肽制劑對(duì)金華豬生長(zhǎng)性能的影響

表1顯示，試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組平均日增重較對(duì)照組分別提高16.57%和19.41%，均顯著高于對(duì)照組;試驗(yàn)Ⅱ組較試驗(yàn)Ⅰ組提高2.44%，但兩者之間無(wú)顯著性差異。

2.2 抗菌肽制劑對(duì)金華豬腹瀉的影響

從腹瀉率指標(biāo)來(lái)看，對(duì)照組為21.67%，試驗(yàn)Ⅰ組為9.33%，試驗(yàn)Ⅱ組為3%，后兩組均低于對(duì)照組，差異較顯著。另外與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的仔豬生長(zhǎng)的整齊度明顯好、皮毛光亮、精神狀態(tài)佳，這些都說(shuō)明抗菌肽制劑具有綜合提高豬只免疫力的功效。

表1 抗菌肽制劑對(duì)金華豬的增重效果

3 小結(jié)和討論

3.1 抗菌肽與傳統(tǒng)抗生素的區(qū)別

抗菌肽具有新的抗生素類所需要的很多特性，它可以作為單獨(dú)的抗菌劑使用，也可以與傳統(tǒng)的抗生素聯(lián)合使用具有協(xié)同作用，作為免疫調(diào)制劑或中和內(nèi)毒素，因此抗菌肽的臨床應(yīng)用潛力很大。盡管抗菌肽在殺滅一些敏感病菌時(shí)效果不如特定的傳統(tǒng)抗生素好，但其優(yōu)勢(shì)之一就是能有效的作用于多重耐藥性菌，其殺菌作用十分迅速且具有復(fù)雜的細(xì)菌胞內(nèi)作用靶點(diǎn)。與傳統(tǒng)抗生素相比，抗菌肽具有許多臨床應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn):經(jīng)多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的抑菌、病毒中和試驗(yàn)證明，它對(duì)大腸桿菌、放線桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏桿菌、巴氏桿菌及多種細(xì)菌有強(qiáng)力的殺滅和抑制作用，且其廣譜性延伸到霉菌、真菌、寄生蟲(chóng)和病毒［4－5］，除此之外，抗菌肽還可以斷裂癌細(xì)胞的核DNA，通過(guò)抑制DNA的合成而殺死癌細(xì)胞［6－7］。此外抗菌肽在先天及獲得性免疫方面扮演著十分重要的角色。傳統(tǒng)抗生素大都通過(guò)抑制細(xì)菌細(xì)胞壁或DNA的合成而發(fā)揮作用，而抗菌肽主要通過(guò)與帶負(fù)電的微生物細(xì)胞膜直接作用，改變其通透性，造成膜的物理性損傷，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物外滲而死亡。在耐藥性上，細(xì)菌容易通過(guò)變異而產(chǎn)生耐藥性，而抗菌肽一般不能直接產(chǎn)生耐藥性，需要在亞MIC下誘導(dǎo)許多代后才有耐藥性菌的產(chǎn)生?？咕目梢韵鄬?duì)獨(dú)立的發(fā)揮其抗菌作用，也可以與其它因子協(xié)同作用，顯示出更高的活性，抗菌肽之間，抗菌肽與傳統(tǒng)抗生素具有協(xié)同作用，也與乳鐵蛋白、溶菌酶等發(fā)生作用以提高活性。這些可能也是抗菌肽對(duì)提高豬只健康水平方面作用效果顯著的重要原因。

3.2 抗菌肽抗菌作用機(jī)制

抗菌肽能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng)并殺死細(xì)菌，它對(duì)細(xì)菌發(fā)生抑殺作用首先要穿過(guò)磷脂膜外的細(xì)胞壁，抗菌肽穿過(guò)細(xì)胞壁借助于靜電引力，但與革蘭氏陽(yáng)性(G+)細(xì)菌和革蘭氏陰性 (G－)細(xì)菌發(fā)生作用的方式又有所不同。Yury Herasimenka等人應(yīng)用熒光光譜學(xué)及圓二色性分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)抗菌肽與細(xì)菌相互作用時(shí)主要通過(guò)肽與多糖之間的相互作用影響它們的生物學(xué)活性。革蘭氏陰性細(xì)菌可以產(chǎn)生一系列的多糖類分子，其中脂多糖和莢膜多糖在細(xì)菌與宿主天然免疫系統(tǒng)的相互作用中起重要作用，脂多糖通過(guò)其脂質(zhì)部分錨定于細(xì)胞的外膜，而莢膜多糖則存在于周?chē)橘|(zhì)?？咕膸д姾?，與細(xì)菌質(zhì)膜表面帶負(fù)電荷的脂多糖通過(guò)靜電引力結(jié)合，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)紊亂。與 Mg2+、Ca2+等天然二價(jià)陽(yáng)離子相比，抗菌肽與脂多糖有更高的親和力，抗菌肽從帶負(fù)電的脂多糖處轉(zhuǎn)移陰離子，使此處的細(xì)胞壁發(fā)生紊亂，形成不穩(wěn)定區(qū)域，抗菌肽穿過(guò)此區(qū)域，接近細(xì)胞膜。對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性菌來(lái)說(shuō)，細(xì)胞壁表面的磷壁酸帶有負(fù)電荷，可與帶正電荷的抗菌肽通過(guò)靜電引力結(jié)合，使抗菌肽穿過(guò)細(xì)胞壁接近細(xì)胞質(zhì)膜，對(duì)細(xì)胞質(zhì)膜起作用。

3.3 抗菌肽作為天然免疫分子是許多生物抵御病菌感染的“化學(xué)屏障”

抗菌肽能有效抵御病毒的歷史十分久遠(yuǎn)，可能隨著生物的進(jìn)化而進(jìn)化，而一些研究也表明在生物體內(nèi)存在著抗菌肽的信號(hào)通路。因此，可以認(rèn)為抗菌肽是生物體的一個(gè)部分，其在生物體內(nèi)所具有的作用可能還有一些有待發(fā)現(xiàn)。另外其抗菌機(jī)制不同于傳統(tǒng)抗生素，產(chǎn)生耐藥性菌株的可能性大大降低，因此有很大的潛力成為傳統(tǒng)抗生素的替代品。

總而言之，抗菌肽作用機(jī)理的關(guān)鍵在于通過(guò)物理方式和細(xì)胞膜發(fā)生作用，不同類別的抗菌肽其作用機(jī)理可能不同。

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