摘要：
關(guān)鍵詞：腸桿菌肽；抗菌；抗炎；腸道健康
抗生素在養(yǎng)殖業(yè)中的使用非常普遍，但濫用抗生素造成的藥物殘留和細(xì)菌耐藥性問題已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人體健康和環(huán)境的發(fā)展，美國每年有200萬人遭受抗生素耐藥性感染，且其中有2.3萬人由于抗生素耐藥性感染而死亡[1]。目前很多國家都出臺(tái)了禁用抗生素的政策，抗生素替代問題也引起了人們的重視。自1981年，瑞典科學(xué)家Boman 等從惜古比天蠶蛹中首次分離出天蠶素以來，人們?cè)趧?dòng)植物及細(xì)菌、真菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了超過3400種抗菌肽?？咕牟粌H來源廣泛，而且熱穩(wěn)定性高、抑菌譜廣、耐酸堿和蛋白酶，能夠有選擇性地殺滅細(xì)菌或真菌。此外，還具有抗病毒、抗氧化、促生長、調(diào)節(jié)免疫等多種生物學(xué)功能。 腸桿菌肽（Lasso Peptides）由美國普林斯頓大學(xué)于1993年從腸道細(xì)菌中分離得到的一種新型抗菌肽，由21個(gè)氨基酸組成，具有套索狀結(jié)構(gòu)，無溶血性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，對(duì)胃蛋白酶、胰蛋白酶以及高溫環(huán)境有著良好耐受性，能夠有效的殺滅大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌等革蘭氏陰性菌，且不易產(chǎn)生耐藥性[2,3]。目前，已經(jīng)有大量動(dòng)物臨床試驗(yàn)證明，腸桿菌肽在替代抗生素添加到畜禽飼料中具有較好的抗菌消炎、增強(qiáng)腸道屏障、改善腸道菌群的效果。相信腸桿菌肽未來在畜牧養(yǎng)殖領(lǐng)域會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用，減少動(dòng)物性食品的藥物殘留，為人類健康保駕護(hù)航。 腸桿菌肽國內(nèi)外研究進(jìn)展 腸桿菌肽的理化性質(zhì) 圖1 腸桿菌肽三維立體結(jié)構(gòu) 抗菌肽的抑菌機(jī)制 腸桿菌肽的攝取機(jī)制：外膜蛋白FhuA的表達(dá)是成熟腸桿菌肽進(jìn)入細(xì)胞的前提和所必需的蛋白。腸桿菌肽首先與FhuA受體的外環(huán)結(jié)合，然后內(nèi)膜TonB-ExbB-ExbD復(fù)合物和SbmA將其轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中[4-6]，進(jìn)而發(fā)揮細(xì)胞內(nèi)抗菌機(jī)制。腸桿菌肽主要以Salmnella和E coli 為靶點(diǎn)，作用機(jī)制是：一，通過抑制RNA聚合酶活性來干擾細(xì)菌mRNA以及蛋白質(zhì)的合成。RNA 聚合酶的β亞基發(fā)生突變后，其對(duì)腸桿菌肽產(chǎn)生耐受性，從而確定其靶位點(diǎn)為RNA 聚合酶[7]；腸桿菌肽與RNA聚合酶次級(jí)通道的結(jié)合會(huì)阻礙核苷酸進(jìn)入酶的活性位點(diǎn)，從而抑制 mRNA的形成和進(jìn)一步蛋白質(zhì)的合成[8]。二，腸桿菌肽通過改變細(xì)胞膜的通透性，使細(xì)菌細(xì)胞膜破碎，內(nèi)容物外滲，導(dǎo)致病原菌死亡。如圖2所示。 圖2 腸桿菌肽的攝取及抑菌機(jī)制 腸桿菌肽具有廣譜的抗革蘭氏陰性菌活性，包括致病性大腸桿菌、沙門氏菌和志賀氏菌。據(jù)報(bào)道，腸桿菌肽對(duì)沙門氏菌的MIC為3.12 μg/mL，對(duì)大腸桿菌O157:H7的MIC為1 μg/mL，0.3%的腸桿菌肽對(duì)大腸桿菌 ATCC25922的MIC為300μg/mL，對(duì)大腸桿菌AZ1、大腸桿菌W1和W2的MIC均為200μg/mL，對(duì)沙門氏菌SK226和沙門氏菌1791的MIC均為100μg /mL[9-11]。而且腸桿菌肽對(duì)大腸桿菌和沙門氏菌野毒株也具有明顯的殺滅作用，隨著腸桿菌肽濃度的變大，其抑菌圈直徑不斷變大。Yu等[12-13]研究發(fā)現(xiàn)腸桿菌肽不僅對(duì)大腸桿菌和沙門氏菌具有顯著的抑殺效果，而且適量的腸桿菌肽還可以增加乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益數(shù)量，并且還對(duì)腸桿菌肽對(duì)大腸桿菌和沙門氏菌的最小抑菌濃度做了詳細(xì)的比較，如表1、表2。 表1 腸桿菌肽對(duì)標(biāo)準(zhǔn)致病菌的最小抑菌濃度
注：aLKFZ菌株由北京生物飼料添加劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。臨床來源菌株SWI、BRO和CATT由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院獸藥檢測(cè)中心提供。SWI、BRO和CATT臨床來源的菌株是耐抗生素（林可霉素和替米考星）的沙門氏菌和大腸桿菌。b所有MIC和MBC值代表3個(gè)獨(dú)立的試驗(yàn)均值。
腸桿菌肽除了抗菌消炎的作用，還具有提高采食量、降低料肉比、提高生產(chǎn)性能和調(diào)節(jié)免疫的功能。有研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加500g/t 腸桿菌肽可以提高斷奶仔豬的日采食量、日增重、降低料肉比、降低腹瀉率、使仔豬毛色變優(yōu)[17-19]。孫何軍等[20]研究報(bào)道，在基礎(chǔ)飼糧中添加100 g/t的腸桿菌肽可以使蛋雞產(chǎn)蛋率提高3.88%、臟蛋率降低12.68%、料蛋比下降0.07、死淘率降低40%、破蛋率降低14.63%，添加腸桿菌肽能顯著提高蛋雞的產(chǎn)蛋性能。關(guān)靜姝等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞基礎(chǔ)日糧中添加300g/t 腸桿菌肽增加了肉雞的出欄體重和平均日增重，降低了料重比，提高了飼料的轉(zhuǎn)化率。卜艷玲等[22]通過在仔豬飼喂的基礎(chǔ)飼糧中分別添加30 g/t硫酸黏菌素、300 g/t天蠶素抗菌肽以及300、400和500 g/t腸桿菌肽對(duì)比發(fā)現(xiàn)，添加500 g/t 腸桿菌肽對(duì)提高斷奶仔豬生產(chǎn)性能、免疫性能和抗氧化能力均有顯著效果，且優(yōu)于硫酸黏菌素。程振峰[23]研究發(fā)現(xiàn)腸桿菌肽（500g/t）、微生態(tài)制劑（500g/t）+腸桿菌肽（500g/t）組合對(duì)提高生長育肥豬平均日增重、降低料重比、提高仔豬血液中白細(xì)胞總數(shù)和淋巴細(xì)胞比率方面也具有顯著效果。
腸桿菌肽的穩(wěn)定性與安全性
腸桿菌肽是利用蛋白工程技術(shù)在植物乳桿菌中高效生產(chǎn)的一種抗菌肽，腸桿菌肽的結(jié)構(gòu)包含一個(gè)由Gly1的ɑ氨基和Glu8的γ羧基之間形成的內(nèi)酰胺鍵連接的8個(gè)氨基酸殘基組成的（Gly1-Glu8）套索結(jié)構(gòu)環(huán)，該多肽的尾部（Tyr9-Gly21)從這個(gè)套索環(huán)中穿過，且Ple19和Tyr20分別卡于環(huán)的兩側(cè)，在空間上通過非共價(jià)作用將這個(gè)尾部固定在環(huán)內(nèi)，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其性質(zhì)非常穩(wěn)定。劉揚(yáng)科等[24]通過體外進(jìn)行的腸桿菌肽對(duì)大腸桿菌和沙門氏菌的抑菌效果研究發(fā)現(xiàn)，在人工胃液、腸液和熱處理的環(huán)境下，0.3%腸桿菌肽對(duì)腸桿菌和沙門氏菌的MIC為128 μg/mL，表明腸桿菌肽具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。卜艷玲[22]也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果。表明腸桿菌肽對(duì)高溫、酸堿、蛋白酶等具有很好的耐受性。 目前，還未見有使用腸桿菌肽后出現(xiàn)不良反應(yīng)的報(bào)道。Lopez等[9]研究報(bào)道，腸桿菌肽體外經(jīng)過24 h在全血、血漿以及血清中仍保持完全活性，且不會(huì)出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，能顯著抑制全血、同源的血漿和血清中沙門氏菌的數(shù)量。腸桿菌肽與傳統(tǒng)的抗生素抗菌作用機(jī)理具有很大的不同點(diǎn)，不易產(chǎn)生耐藥性，作為新藥開發(fā)來對(duì)抗細(xì)菌感染的潛力巨大[25,26]。
腸桿菌肽應(yīng)用研究前景分析
目前，腸桿菌肽的研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟，一些抗菌肽產(chǎn)品已經(jīng)規(guī)?；a(chǎn)并投入到了生產(chǎn)一線，且得到了較好的反饋效果。除了腸桿菌肽原有的一些生物功能以外，通過生物工程等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)腸桿菌肽進(jìn)行改造，發(fā)揮腸桿菌肽更優(yōu)質(zhì)的療效和特異性功能以后可能會(huì)成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。提高腸桿菌肽的特異性可以通過減少或改變胃腸道細(xì)菌群落中的微生物群的組成，有效的預(yù)防原發(fā)性和機(jī)會(huì)性感染[27]。腸桿菌肽未來在畜牧業(yè)、化妝品和食品防腐等領(lǐng)域的應(yīng)用前景將會(huì)更加的廣泛。
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