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1、博士生讀書(shū)報(bào)告報(bào)告題目:抑菌肽和免疫活性肽的研究進(jìn)展指導(dǎo)教師:郝利平2011級(jí)博士研究生:張玲專(zhuān)業(yè)果樹(shù)學(xué)學(xué)號(hào)B20111020報(bào)告時(shí)間2012.12抑菌肽和免疫活性肽利用價(jià)值摘要:近些年來(lái),研究發(fā)現(xiàn)一些動(dòng)植物源的活性肽具有很好的抑菌和增強(qiáng)免疫的功能,抑菌肽和免疫活性肽的研究,對(duì)于天然防腐劑和增強(qiáng)免疫制劑的應(yīng)用與開(kāi)發(fā),以及蛋白質(zhì)資源的綜合利用具有重要的價(jià)值。本文將對(duì)其活性功能以及作用機(jī)理進(jìn)行概述。關(guān)鍵詞:抑菌肽;免疫活性肽;機(jī)理1.抑菌肽抑菌活性肽是在1972年由瑞典科學(xué)家Boman首先發(fā)現(xiàn)的,李洪淼(2007)報(bào)道抑菌肽不但有抑制病毒生長(zhǎng),抑制腫瘤細(xì)胞等活性,另外,還能加速傷口的愈合。乳源
2、抑菌肽的研究較早,Bullen(1972)最早發(fā)現(xiàn)了乳鐵蛋白的抑菌性,它是一種存在于動(dòng)物乳汁、唾液、眼淚等中的鐵結(jié)合糖蛋白,被認(rèn)為是宿主抗細(xì)菌感染的一種重要的防衛(wèi)機(jī)制,但作為蛋白質(zhì)物質(zhì)由于其分子量較大,用于注射可能會(huì)造成免疫排斥反應(yīng)。Meisel等人(1996)報(bào)道對(duì)乳鐵蛋白用蛋白酶酶解,產(chǎn)物中提取出3種對(duì)產(chǎn)腸毒素大腸桿菌有抗菌活性的肽,其中兩種對(duì)許多致病菌和食物腐敗菌有抑菌活性。其抑菌作用被認(rèn)為是他們的堿性基團(tuán)和微生物的細(xì)胞膜存在高度的親和性,是通過(guò)增加細(xì)胞膜的通透性而殺死微生物,這些短肽為乳鐵蛋白的藥用提供了新的途徑。Jones等人(1994)也發(fā)現(xiàn)由乳鐵蛋白轉(zhuǎn)化的短肽比乳鐵蛋白更有效
3、,具有抵抗革蘭氏陰性細(xì)菌和白色念珠菌的活性。Mccann等人(2003)用凝乳蛋白酶處理牛a-酪蛋白獲得的短肽片段能抑制小鼠感染致病性金黃色葡萄球菌,且能在體外抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)。史芳芳等人(2009)做過(guò)牛乳鐵蛋白肽的合成及抑菌活性實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,牛乳抑菌肽基因被整合到酵母細(xì)胞基因組中并獲得表達(dá),表達(dá)產(chǎn)物具有較強(qiáng)的殺菌作用。趙瑞利等人(2008)做了牛蛙皮膚抑菌肽的分離純化與活性測(cè)定,結(jié)果提取的牛蛙皮膚抑菌肽粗提物均具有較強(qiáng)的抑菌活性。伍小松等人(2009)進(jìn)行了天蠶素類(lèi)抑菌肽的抑菌性能測(cè)定及其性質(zhì)研究,結(jié)果表明,天蠶素類(lèi)抑菌肽對(duì)于大腸桿菌,沙門(mén)氏菌,金黃色葡萄球菌均有抑
4、菌效果,且該產(chǎn)品耐熱性和耐酸性效果較佳,在100℃水浴15min后或者pH為1時(shí)仍表現(xiàn)出對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制性。抑菌肽由于其分子量較小、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、水溶性好、無(wú)免疫原性、對(duì)人無(wú)毒副作用等特點(diǎn),可以被人體內(nèi)的酶系直接降解、消化,安全性高??梢栽谑澄锖蛣?dòng)物飼料的加工過(guò)程中成為理想的生物防腐劑。宋紅霞等人(2006)在肉制品加工過(guò)程中添加很少劑量的抑菌肽,不僅可以控制細(xì)菌的生長(zhǎng),保持良好的風(fēng)味及色澤,還可降低其中亞硝酸鹽的含量,減少產(chǎn)生危害人們健康的亞硝胺。抑菌機(jī)理:關(guān)于抗菌肽活性機(jī)理研究,目前沒(méi)有任何一種單一方法可以對(duì)抗菌肽活性機(jī)理給出充分的解釋。西華大學(xué)江惠(2011)在研究竹葉抗菌肽時(shí)發(fā)
5、現(xiàn)竹葉天然抗菌肽能夠抑制胰蛋白酶的活性。故推測(cè)其之所以能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng),是因?yàn)樗鳛榈鞍酌敢种苿?,?duì)胰蛋白酶有良好的抑制作用。微生物需要分解蛋白質(zhì)才能消化蛋白(通常是釋放外源的蛋白酶,在細(xì)胞外分解環(huán)境中的蛋白),從而才能獲得外界的蛋白營(yíng)養(yǎng)而生存。所以,當(dāng)微生物在竹葉中存在,由于竹葉中存在胰蛋白酶抑制劑作用的抗菌肽,導(dǎo)致微生物的胰蛋白酶被抑制失活,進(jìn)而導(dǎo)致微生物死亡。劉蔚(2009)在研究聚賴(lài)氨酸的抑菌機(jī)理中證明當(dāng)聚賴(lài)氨酸與菌體細(xì)胞膜結(jié)合后,在膜上形成孔洞,破壞微生物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致少量細(xì)胞內(nèi)容物外泄,但細(xì)胞形狀保持不變,仍然存活。而后ε-PL繼續(xù)與菌體細(xì)胞作用,通過(guò)膜上孔道進(jìn)入細(xì)胞,進(jìn)而
6、影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能,破壞細(xì)菌的正常生理代謝,引起細(xì)胞的物質(zhì)、能量和信息傳遞中斷,與細(xì)胞內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生作用,破壞細(xì)胞核心,造成紫外吸收物溢出,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡?;艚÷敚?009)對(duì)帶魚(yú)下腳料蛋白酶水解物亞鐵螯合修飾及其抑菌機(jī)理進(jìn)行研究時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)多肽亞鐵螯合物抑菌機(jī)理可能是通過(guò)作用于革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌外膜表面形成內(nèi)外連通的孔道,造成菌體細(xì)胞內(nèi)容物的外泄,導(dǎo)致細(xì)胞死亡;但多肽亞鐵螯合物分子量較大,由于多肽亞鐵螯合物抑菌活性同其含鐵量呈明顯負(fù)相關(guān)。因此,推測(cè)多肽亞鐵螯合物也有同微生物存在競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合鐵元素,從而抑制微生物正常生長(zhǎng)繁殖的功效。多肽亞鐵螯合物同時(shí)存在上述兩種抑菌機(jī)理。免疫活性
7、肽免疫活性肽一般指含有2個(gè)至10多個(gè)氨基酸的短肽,免疫活性肽能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫力,刺激機(jī)體淋巴細(xì)胞的增殖,增強(qiáng)巨嗜細(xì)胞的吞噬功能,提高機(jī)體抵御外界病原體感染的能力,降低機(jī)體發(fā)病率,并具有抗腫瘤功能(Meisel,1989)。目前所發(fā)現(xiàn)的免疫活性肽中,最小的分子僅有兩個(gè)氨基酸殘基組成(Tyr-Gly),分子量為328道爾頓;最大的分子也只有17個(gè)氨基酸殘基(Tyr-Gln-Gln-Pro-Val-Leu-Gly-Pro-Va