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1、26动物营养与饲料科学中国畜牧兽医2010年第37卷第5期细菌素应用的理论与实践尚雅婧,张日俊(中国农业大学饲料生物技术实验室动物营养学国家重点实验室,北京100193)摘要:细菌素是细菌在代谢过程中由核糖体合成基因编码的一类具有生物活性的多肽或蛋白质类物质,因其高效、无毒、耐高温、无残留、无抗药性及良好的生物相容性等优点,得到国内外学者青睐。细菌素在生物饲料添加剂、生物兽药及人类医药保健和食品生物防腐剂的研发中有着广泛的应用价值和广阔的应用前景。作者就细菌素的理论研究及其在畜牧业、水产养殖业、医药保健中的应用价值和应用现状进行了综述。关键词:细
2、菌素;应用;现状;前景中图分类号:S816.73文献标识码:A文章编号:1671-7236(2010)05-0026-04近年来,食品安全的呼声日益提高,疾病防治和促反应合成的次级代谢产物,非基因编码,不分有益解决药物残留问题关系着人类和动物的健康与安与有害的敏感菌通杀。全。目前亟待开发出无毒、无残留、安全、高效的绿1.2.2细菌素与其他抗菌肽的区别大多数细菌色生物饲料添加剂、微生态制剂、生物药品来替代传素在有效抗菌浓度下对动物是无毒的(Kobayashi,统的抗生素类药品。由于细菌素独特的优点,使其2002),选择性抑菌或杀
3、菌可保护肠道优势菌群,如成为替代抗生素的首要选择。乳酸杆菌和双歧杆菌。而抗菌肽的抗菌谱广,对许1细菌素的理论研究多细菌和真核细胞都有毒性或抑杀作用(Asthana1.1细菌素的定义细菌素(bacteriocin)约在100等,2004)。细菌素分子质量小,具有良好的抗逆性年前首次被发现,是大肠杆菌V产生的一种可抑制和可加工性,无抗原性,可被动物体内的一些蛋白酶大肠杆菌S生长的热不稳定物质,并命名为大肠杆降解,无毒副作用。大分子抗菌肽可能具有抗原性,菌素(Colicin)(Gratia,1925)。目前公认为细菌素甚至产生过敏反应。是由某些细菌在代谢
4、过程中通过核糖体合成机制产1.3细菌素的分类目前有关细菌素的分类还没生的一类具有生物活性的多肽或蛋白质类物质。对有一个国际通用的标准,根据细菌素产生菌的不同,于某些细菌产生的非确定性的蛋白质类抗菌物质,可将细菌素广义分为革兰氏阴性菌细菌素和革兰氏常用类细菌素(bacteriocin-like)的说法来代替,在这阳性菌细菌素。革兰氏阳性菌细菌素更为丰富、多里也统称为细菌素。细菌素对于产生菌相近的菌株样化。这两类细菌素在分子质量大小、靶目标、作用有特异性(Kirkup等,2006)。99%的细菌可以产生机制、分泌和免疫机制等方面有明显区别。根据分至少一种
5、细菌素(Klaenhammer,1988)。子质量大小、结构组成和作用机制的不同,可将细菌1.2细菌素与抗生素、其他抗菌肽的区别素分为4类。为方便起见,有时根据是否含有羊毛1.2.1细菌素与抗生素的区别细菌素与抗生素硫氨酸将细菌素分为羊毛硫细菌素和非羊毛硫细菌的最主要区别为细菌素是通过核糖体合成的即由基素两类。因编码,具有自身免疫性,选择性地抑制或杀伤敏感1.4细菌素的理化特性细菌素具有良好的热稳菌并且不产生耐药性。抗生素是某些微生物通过酶定性,并且耐酸、耐低温贮藏。有的细菌素在100下几乎保持完全的活力,甚至在121下处理15收稿日期:2
6、009-10-19min也仅仅损失5%的活力。有的在pH1、pH11作者简介:尚雅婧(1985-),女,天津人,硕士生,研究方向:细菌下还保持了很高的活力,而多数细菌素在pH较低素的毒理和药效研究。条件下作用更强(谢建华等,2009)。通信作者:张日俊(1962-),男,内蒙古人,教授,博士生导师,研1.5细菌素的抑菌谱细菌素可抑制多种病原菌,究方向:饲料生物技术、微生态营养、生物兽药。E-但抑菌谱的宽窄差异较大。如乳球菌素(Lactococ-mail:zhangrj621@yahoo.com.cn;Tel:010-62731208基金项目:国家高科
7、技研究发展计划(863)重大项目资助cin)仅能抑制其他乳球菌,而戊糖片球菌(Pediococ-(2006AA10A208)。cuspentosaceus)产生的细菌素对绿脓杆菌中国畜牧兽医2010年第37卷第5期动物营养与饲料科学27(Pseudomonasaeruginosa)、克雷白氏杆菌(Kleb-到鸡的饮水中,鸡体内鼠伤寒沙门氏菌的数量明显siellapneumoniae)、无害李斯特菌(Listeriainnoc-减少。体外试验结果表明,唾液乳杆菌(Lactobacil-ua)、绵羊李斯特菌(Listeriaivanovii)等均有抑制
8、lussalivarius)能够紧贴附鸡肠上皮细胞,抑制肠炎作用(Svetosl
