昆蟲抗菌肽作為最早發(fā)現(xiàn)的一類抗菌肽，具有分子量小、無免疫原性、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、廣譜殺菌等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于培育具有抗病蟲害的作物新品種，以及代替抗生素成為無毒無公害的新型抗菌劑作為飼料添加劑使用，在農(nóng)業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)、醫(yī)藥及食品工業(yè)中顯示出廣闊的前景。 關(guān)鍵詞：昆蟲抗菌肽；結(jié)構(gòu)；抗菌機(jī)理；應(yīng)用 抗菌肽是生物體內(nèi)經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種具有生物活性的小分子多肽，分子量在2000～7000左右，由20～60個(gè)氨基酸殘基組成，這類活性多肽多數(shù)具有強(qiáng)堿性、熱穩(wěn)定性以及廣譜抗菌等特點(diǎn)，現(xiàn)已在昆蟲、鳥類、動物、植物及原核生物中發(fā)現(xiàn)600多種。 1 昆蟲抗菌肽概述 昆蟲數(shù)量多、分布廣，具有高度的適應(yīng)能力和防御機(jī)制，1972年瑞典科學(xué)家Boman等首先從天蠶蛹的免疫血淋巴中分離得到最早發(fā)現(xiàn)的高效抗菌肽Cecropins，后又從家蠶、柞蠶、蓖麻蠶及多種昆蟲中分離到抗菌肽。目前已發(fā)現(xiàn)的昆蟲抗菌肽有170多種，研究表明昆蟲抗菌肽具有廣譜抗菌性，對耐藥菌株有明顯的殺傷作用，同時(shí)對生物體的細(xì)胞無破壞性，無免疫原性，它的生成和釋放是機(jī)體炎癥反應(yīng)的組成部分，是宿主防御細(xì)菌、真菌等病原微生物入侵的重要屏障，應(yīng)用前景十分廣闊。盡管昆蟲抗菌肽在分子大小和氨基酸組成上各不相同，但其共同特點(diǎn)也相當(dāng)明顯，通常其分子量小于5000，具熱穩(wěn)定性，為堿性肽類物質(zhì)，大部分形成α螺旋結(jié)構(gòu)和β片層結(jié)構(gòu)或二者的混合結(jié)構(gòu)。 2 昆蟲抗菌肽的種類 經(jīng)過科學(xué)工作者多年的研究，基于昆蟲抗菌肽分子的成分和結(jié)構(gòu)特征，通常將其分為4類。 2.1 天蠶素類（cecropions） 這類抗菌肽以天蠶素為代表，由31～39個(gè)氨基酸殘基組成，是具有2個(gè)雙親α螺旋結(jié)構(gòu)的抗菌肽，不含Cys，不具有二硫鍵，N-端區(qū)域強(qiáng)堿性，C-端一半為中性疏水區(qū)，等電點(diǎn)為8.9～9.5，分子量約為4000，不易被胰蛋白酶、胃蛋白酶水解。這類抗菌肽廣泛存在于昆蟲中，目前已在鱗翅目和雙翅目昆蟲分離出20多種天蠶素類似物。 2.2 昆蟲防御素（insect defensins） 大多數(shù)防御素由38～43個(gè)氨基酸殘基組成，在分子中形成兩性分子的α螺旋結(jié)構(gòu)，分子中含有6個(gè)Cys，可以形成3個(gè)分子內(nèi)二硫鍵，并形成β片層結(jié)構(gòu)，其中二硫鍵與抗菌活性密切相關(guān)。 2.3 富含脯氨酸殘基的昆蟲抗菌肽 這類抗菌肽在雙翅目、膜翅目、半翅目、鞘翅目昆蟲中分離得到，他們具有很高的相似性，含有15～39個(gè)氨基酸殘基，分子中脯氨酸含量大于25%，與某些哺乳動物的抗菌多肽相似，其中apidaecins是一類在膜翅目中發(fā)現(xiàn)的富含脯氨酸的抗菌肽，包括17種，它對革蘭氏陰性菌具有很強(qiáng)的活性，而對革蘭陽性菌不起作用，apidaecins對某些革蘭陰性的植物病原菌和腸桿菌科的致病菌的高殺傷力，使其在植物抗細(xì)菌病基因工程和食品工業(yè)中有著很好的應(yīng)用前景。 2.4 富含甘氨酸的抗菌肽 這類昆蟲抗菌肽在結(jié)構(gòu)上與apidaecins有一定的相似性，在雙翅目、鱗翅目、膜翅目、鞘翅目等昆蟲中均分離出該類昆蟲抗菌肽，這類抗菌肽其一級結(jié)構(gòu)中富含Gly，分子大小是8000～30000，推測含G1y量很高的這類抗菌肽對提高肽鏈的彈性及廣譜抗菌等可能起重要作用。 3 昆蟲抗菌肽的作用機(jī)理 3.1 細(xì)胞膜電勢依賴通道 構(gòu)成抗菌肽分子的氨基酸大多數(shù)帶正電荷，分子通過正電荷與細(xì)菌胞漿磷脂分子上的負(fù)電荷形成靜電吸附而結(jié)合在脂質(zhì)膜上，然后分子中的疏水端借助分子鏈的柔性插入到質(zhì)膜中，進(jìn)而牽引整個(gè)分子進(jìn)人質(zhì)膜，擾亂質(zhì)膜上蛋白質(zhì)和脂質(zhì)原有排列秩序，再通過抗菌肽分子間的相互位移而聚合形成跨膜離子通道，在質(zhì)膜上形成跨膜離子通道后，使細(xì)胞內(nèi)離子大量流失，最終細(xì)胞不能保持其正常滲透壓而死亡。 3.2 抗菌肽的抑制細(xì)胞呼吸作用學(xué)說 Fehlbaum等（1996年）研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)昆蟲防御素類thanatin的濃度在0.3～0.6μmol/L時(shí)，對大腸桿菌就表現(xiàn)出強(qiáng)烈的殺菌作用，但當(dāng)其濃度提高到70μmol/L時(shí)，仍然檢測不到細(xì)胞內(nèi)鉀離子的泄漏，這表明thanatin不是通過改變細(xì)胞膜通透性來殺菌的，而當(dāng)40μmol/L的thanatin處理細(xì)菌lh后，可檢測到細(xì)胞的呼吸作用變?nèi)酰?h后呼吸作用完全停止，據(jù)此推斷thanatin是通過抑制細(xì)胞呼吸作用來殺菌。 3.3 其他作用機(jī)制 3.3.1 抑制細(xì)胞外膜蛋白的合成 Carsson等（1991年）研究發(fā)現(xiàn)，attacin能夠干擾大腸桿菌細(xì)胞外膜蛋白Omp C、Omp F、Omp A和LamB基因的轉(zhuǎn)錄，使這些蛋白質(zhì)含量減少，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜的通透性增加，細(xì)菌的生長受到抑制。 3.3.2 抑制細(xì)胞壁的形成 Ando等（1988年）研究認(rèn)為，SarcotoxinsⅡ能夠抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的形成，使細(xì)菌不能維持正常的細(xì)胞形態(tài)而生長受阻，但對已經(jīng)形成的細(xì)胞壁無作用。除此之外，有科學(xué)家認(rèn)為含脯氨酸的抗菌肽與細(xì)菌的熱休克蛋白結(jié)合，從而發(fā)揮抗菌作用；還有研究表明抗菌肽是通過多種因素的協(xié)同作用來完成殺菌功能的；抗菌肽還可通過促進(jìn)機(jī)體的免疫功能來提高抗菌能力。 4 昆蟲抗菌肽的應(yīng)用 抗菌肽具廣譜抗菌作用，同時(shí)對畜、禽具有促進(jìn)生長、保健和治療疾病的功能，屬無毒副作用、無殘留、無致細(xì)菌耐藥性的一類環(huán)保型制劑，但在正常動物體中含量少，給其應(yīng)用帶來了困難，通常研制和應(yīng)用的抗菌肽，均是從免疫蠶蛹中提取的，而柞蠶蛹免疫血清中抗菌肽的含量很低，提取價(jià)格昂貴，經(jīng)過研究現(xiàn)在可用生物工程的技術(shù)方法，將抗菌肽基因進(jìn)行轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生攜帶抗菌肽基因的具有抗病菌的轉(zhuǎn)基因動植物產(chǎn)品，同時(shí)可以通過基因工程的技術(shù)方法大量地表達(dá)抗菌肽，使之成為新一代肽類抗菌藥的來源。其在食品工業(yè)的應(yīng)用主要是集中在食品原材料的生產(chǎn)中。 4.1 在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 昆蟲抗菌肽在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是用于培育具有抗病菌品種的作物，將食品原料生長過程中的農(nóng)藥使用造成的食品安全問題降到最低水平。另外，通過轉(zhuǎn)基因工程，將抗菌肽基因轉(zhuǎn)化到植物獲得抗病品種，為抗病品種的獲得找到一條新的途徑。 4.2 在畜禽養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用 昆蟲抗菌肽被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的綠色飼料添加劑。由于畜禽業(yè)廣泛使用抗生素及抗生素添加劑，不僅破壞了動物腸道的微生物平衡，同時(shí)在動物體內(nèi)殘留，嚴(yán)重影響了畜產(chǎn)品的品質(zhì)，并對人類的健康也產(chǎn)生不利影響，抗生素作飼料添加劑必將嚴(yán)重影響畜禽產(chǎn)品在國際市場的競爭力。現(xiàn)已有實(shí)驗(yàn)表明抗菌肽可促進(jìn)家禽生長和減少排泄物氮含量，對家禽具有促生長、保健和治療疾病的功能，而蠶抗菌肽酵母制劑作飼料添加劑的應(yīng)用效果顯著。 同時(shí)運(yùn)用基因工程技術(shù)，通過對畜禽抗菌肽的研究，以現(xiàn)代生物技術(shù)方法將特異抗菌肽基因轉(zhuǎn)入畜禽特定細(xì)胞，并且使其在畜禽體內(nèi)表達(dá)出其具有的滅殺有害病菌的特性，從而產(chǎn)生抗病新品種，提高畜禽的抗病能力，減少甚至替代抗生素的使用將起積極的促進(jìn)作用，在發(fā)展畜牧生產(chǎn)中有廣闊的應(yīng)用前景。 4.3 抗感染新藥開發(fā) 國際上抗菌肽已經(jīng)用于腦脊髓膜炎、幽門螺旋桿菌感染及抗真菌感染等的臨床應(yīng)用。昆蟲抗菌肽的藥用價(jià)值在我國中醫(yī)藥中很早就有記載，家蠅幼蟲洗凈曬干后與其他中藥配制成為具有治療感染性疾病的藥劑。 隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，昆蟲抗菌肽的生產(chǎn)開始商品化，并將更廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和食品等多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，但如何提高抗菌肽的生產(chǎn)效率，降低成本，進(jìn)一步提高昆蟲抗菌肽的抗菌活性，需要進(jìn)一步研究和探討?！?螺旋藻是一類低等植物，屬于藍(lán)藻門，顫藻科。它們與細(xì)菌一樣，細(xì)胞內(nèi)沒有真正的細(xì)胞核，所以又稱藍(lán)細(xì)菌。藍(lán)藻的細(xì)胞結(jié)構(gòu)原始，且非常簡單，是地球上最早出現(xiàn)的光合生物，在這個(gè)星球上已生存了35億年。它生長于水體中，在顯微鏡下可見其形態(tài)為螺旋絲狀，故而得名。螺旋藻是云南特產(chǎn)，程海湖也是中國唯一能養(yǎng)殖螺旋藻的地方，而且螺旋藻生長環(huán)境要求也是很高的。在中國境內(nèi)基本上所有的螺旋藻都是通過人工養(yǎng)殖的，而且生產(chǎn)的質(zhì)量也參差不齊。商家所講的破壁去腥螺旋藻賣的只是一種概念，螺旋藻破壁沒有必要，它的外壁不是由纖維組織構(gòu)成很容易被人體消化吸收，單純的物理機(jī)械去腥根本不可能達(dá)到，只有向螺旋藻內(nèi)添加其他去腥物質(zhì)，這樣螺旋藻就不是象商家所說的那樣是純螺旋藻了。 螺旋藻：是一種生長在堿性環(huán)境中的微生物，是迄今為止人類所發(fā)現(xiàn)的營養(yǎng)最豐富、最均衡的天然食品。內(nèi)含豐富的蛋白質(zhì)、多種維生素（B1、B2、B6、B12、VE、胡蘿卜素、α亞麻酸）、礦物質(zhì)（鈣、鐵、鋅、硒）尤其富含鐵元素，并富含人體8種必須氨基酸。 由于螺旋藻高蛋白、低脂肪、富營養(yǎng)的特點(diǎn)，對多種疾病有預(yù)防保健作用，可有效降糖、降脂、保肝、抗氧化、抗輻射、抗腫瘤、提高免疫，且對人體沒有任何負(fù)作用。螺旋藻是國際上公認(rèn)的唯一的最特效的抗輻射物資。營養(yǎng)餐選用優(yōu)質(zhì)的螺旋藻，采用國際先進(jìn)設(shè)備，使其瞬間干燥，保證了螺旋藻中的活性物質(zhì)完好無損。

菌類植物含有抗菌肽，海洋里的植物含螺旋藻；如海帶，紫菜等

抗菌肽是生物體內(nèi)經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種具有生物活性的小分子多肽，分子量在2000～7000左右，由20～60個(gè)氨基酸殘基組成。這類活性多肽多數(shù)具有強(qiáng)堿性、熱穩(wěn)定性以及廣譜抗菌等特點(diǎn)。世界上第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的抗菌隊(duì)是1980年由瑞典科學(xué)家G.Boman等人經(jīng)注射陰溝通桿菌及大腸桿菌誘導(dǎo)惜古比天蠶蛹產(chǎn)生的具有抗菌活性的多肽，定名為Cecropins。此后數(shù)年間，人們相繼從細(xì)菌、真菌、兩棲類、昆蟲、高等植物、哺乳動物乃至人類中發(fā)現(xiàn)并分離獲得具有抗菌活性的多肽。由于最初人們發(fā)現(xiàn)這類活性多肽對細(xì)菌具有廣譜高效殺菌活性，因而命名為“antibactetial pepiides，ABP”，中文譯為抗菌肽，其原意為抗細(xì)菌肽。隨著人們研究工作的深入開展，發(fā)現(xiàn)某些抗細(xì)菌肽對部分真菌、原蟲、病毒及癌細(xì)胞等均具有強(qiáng)有力的殺傷作用，因而對這類活性多肽的命名許多學(xué)者傾向于稱之為”peptide antibiotics”一多肽抗生素。

在昆蟲中發(fā)現(xiàn)大量的抗細(xì)菌肽、抗真菌肽以及既抗細(xì)菌又抗真菌的抗菌肽。 1898年荷蘭人拜林克發(fā)現(xiàn)了一種新的生命體。 1927年德國人杜魯賓發(fā)現(xiàn)此綠藻為螺旋狀而稱為螺旋藻。 1962年法國人克曼在非洲乍得湖發(fā)現(xiàn)佳尼姆族人從乍得湖水中撈出螺旋藻，曬干后做成食物。 1973年召開的國際蛋白質(zhì)大會上正式宣讀了研究結(jié)果。 只有螺旋藻本身及其制品,才含有螺旋藻。

螺旋藻是藻類