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5亿年前的古老抗菌物质,将逐步取代抗生素!或许能搞定冠状病毒

5亿年前的古老抗菌物质,将逐步取代抗生素!或许能搞定冠状病毒
2020年01月28日 13:48 新浪网 作者 二小悟农

  第412篇推文  2269字  阅读时间:9分钟

  农科院的农业科技进展发布中,有一项“畜禽用抗生素减替绿色新产品”,其主要成分为抗菌肽。

  禽畜水产养殖中,抗生素滥用的问题已被曝光多年,带来的环境负面影响还真不小。

  如果真有更绿色、健康、便宜的东西能替代的话,这东西指定能火!

  5亿年前的古老抗菌物质,将逐步取代抗生素!或许能搞定冠状病毒

  一、抗菌肽其实你早已见过

  抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱性多肽物质。

  经过多年的研究发现,抗菌肽的来源有6大类:

  

  • 昆虫抗菌肽;(昆虫没有类似于哺乳动物的特异性免疫系统,却依然能较好地生存,靠的就是对非特异因子产生免疫应答的高效先天免疫系统,例如从意大利蜜蜂中分离到的蜜蜂肽)

  •   哺乳动物抗菌肽;(例如人α-防御素(humandα-defensin)、人β-防御素(human β-defensin, HβD)、人θ-防御素(humanθ-defensin))

  •   两栖动物抗菌肽;(两栖动物皮肤裸露,所以很多蛙类的皮肤分泌物中,都有抗菌肽来抵御环境中的细菌)

  •   鱼类、软体动物、甲壳类动物来源的抗菌肽;(例如鲶鱼受伤时,上皮粘膜会分泌一种19个氨基酸残基的组蛋白H2A抗菌肽parasinⅠ,具有广谱强抗菌活性)

  •   植物抗菌肽;

  •   细菌抗菌肽。

  就拿蛙类的皮肤分泌物来说吧,逮过蟾蜍的人应该都有体会,其表面有粘液,对蟾蜍有保护作用。

  老祖宗也早已发现:

蟾蜍的耳后腺、皮肤腺分泌的白色浆液的干燥品叫蟾酥,是珍贵的中药材,内含多种生物成分,有解毒、消肿、止痛、强心利尿、抗癌、麻醉、抗辐射等功效,可治疗心力衰歇、口腔炎、咽喉炎、咽喉肿痛、皮肤癌等。

  而且一旦跟昆虫有关的东西,都颇有年代感,毕竟昆虫可是先于咱们人类,很早就存在于这个地球上的。

  二、抗菌肽的获取

  简单来说,抗菌肽就是各种动植物的自身防御素。

  当然这是纯天然无污染的了,除此之外,抗菌肽还具有分子量小、理化性质稳定、水溶性好、杀菌谱广等优点。

  可这么好的东西,该如何量产呢?

  总不能养一大堆蟾蜍提取分泌物吧?

  5亿年前的古老抗菌物质,将逐步取代抗生素!或许能搞定冠状病毒

  首先不说要多少蟾蜍才能提得够,成本肯定是极其昂贵,试想这种地之前得先养一大堆蟾蜍,成本得翻好几倍。

  还好有基因工程技术,胰岛素都可以量产,抗菌肽同样可以,方式方法也挺多的。

  再用蟾蜍举例:

  

  • 咱们可以获取蟾蜍产生抗菌肽的基因,转导到酵母菌、毕赤酵母菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌中进行量产,这类似于胰岛素的生产方法;

  •   如果能产生抗菌肽的基因不好获取,咱们可以通过研究抗菌肽的氨基酸序列,反推其基因序列;

  •   还可以直接将抗菌肽的基因导入到作物中,让其自己生产,也就是大家熟知的转基因;

  •   同理,也可将抗菌肽的基因导入植物中生产,降低生产成本,类似于植物疫苗

  •   ......

  三、抗菌肽的研究现状

  关于抗菌肽的研究多而杂,为印证上面的生产方式,就以天蚕的天蚕素为例。

  天蚕素为阳离子型分子,含有2个α螺旋结构,此结构具有双亲和性,N末端具有亲水性并含碱性氨基酸。

  含有碱性氨基酸的碱性部位与细菌细胞膜的磷脂亲和,疏水部位贯穿细菌细胞膜,从而使细菌细胞膜的电动势消失,ATP含量迅速减少,这样使细菌细胞膜机能丧失细菌死亡。

  

  • C末端氨基酸的酰氨化对于抗菌蛋白保持其抗菌活性是极为重要的Jaymes将天蚕素B基因导入烟草植株中,培育出抗烟草青枯病(Pseudomonassolanacearum)的烟草植株;

  •   Beltan等将天蚕素B类似物SB37的基因转入烟草中,发现可推迟烟草的发病时间,并可以降低发病率和死亡率;

  •   另有报道将attacinE基因转入苹果树可提高苹果树对梨火疫病(Erwiniaamylovora)的抗性;

  

  • 有研究表明,编码一种稳定的cecropin类似物MB39的基因在转基因烟草中表达可抗烟草野火病(Pseudomonassyringaepv.tabaci);

  

  • 国内也已研究出抗烟草花叶病毒病(Tobaccomosaicvirus,TMV)的转基因烟草;

  

  • 简玉瑜等将天蚕素B基因转入水稻,培育出抗水稻白叶枯病(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)的植株;

  

  • 贾士荣等自1986年开始选定昆虫细胞产生的抗菌肽天蚕素进行马铃薯抗青枯病基因工程的研究,改造并构建了比天蚕素抗性能力更强的cecropinB、shivaA及WHD等抗菌肽基因,并导入我国7个马铃薯主栽品种中,转化出1050个转基因株系

  •   ......

  上面的这一段是不是看晕了?

  没关系,你就理解成抗菌肽这事已经成了,而且很快进入农业生产中。

  四、抗菌肽的应用远不止于此

  抗菌肽这类很难导致微生物耐药性的新型抗感染药物多肽,能抑制外源性病原菌,还不会杀伤肠道内存在的正常菌群和动物细胞,很好的解决了抗生素敌我不分的问题和造成细菌耐药性的问题。

  所以抗菌肽也被当做对付超级细菌的有力武器之一。

  目前世界上已知的抗菌肽共有1200多种,在农业中的应用,也不止于上面介绍的烟草、马铃薯、水稻等作物抗病性的改良,还有转基因动物的研究,用于解决仔猪腹泻、奶牛乳房炎及各种病毒性疾病如猪瘟、新城疫等....

  抗菌肽也被作为饲料添加剂,添加在饲料中,可以使饲养的动物对外源病原菌有更好的抵抗能力。

  5亿年前的古老抗菌物质,将逐步取代抗生素!或许能搞定冠状病毒

  国外的一些研究还发现,抗菌肽不但可以作为消炎药,有的抗菌肽还有其他的功效:

  

  • 比如B型lantibiotic类抗菌肽ancovenin是血管紧张素转化酶的抑制剂,可以用来治疗高血压;

  •   又比如表皮菌素,可以用于治疗丙酸杆菌引起的青少年痤疮。

  •   说不定还可以搞定冠状病毒。

  随着研究的不断推进,抗菌肽在农业、畜牧业、医疗和个人保健领域都有不俗的表现。

  时隔5亿年,这种昆虫体内的古老物质终于进入人类文明之中,前景不可估量。

  5亿年前的古老抗菌物质,将逐步取代抗生素!或许能搞定冠状病毒

  二小悟农

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