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哪些食物含有抗菌肽?哪些食物含有螺旋藻?

昆蟲抗菌肽作為最早發現的抗菌肽,具有分子量小、無免疫原性、熱穩定性強、廣譜殺菌等優點。並在農業、畜禽養殖、醫藥和食品工業中顯示出廣闊的前景,應用於培育抗病蟲害的農作物新品種,替代抗生素作為新型無毒、無汙染的抗菌劑用作飼料添加劑。關鍵詞:昆蟲抗菌肽;結構;抗菌機制;抗菌肽是由生物誘導產生的具有生物活性的小肽,分子量約為2000 ~ 7000,由20 ~ 60個氨基酸殘基組成。這些活性肽大多具有強堿性、熱穩定性和廣譜抗菌的特點,在昆蟲、鳥類、動物、植物和原核生物中已發現600多種。1昆蟲抗菌肽概述昆蟲數量眾多且分布廣泛,具有較高的適應性和防禦機制。1972年,瑞典科學家Boman等人首先從蠶蛹的免疫血淋巴中分離出第壹個高效抗菌肽Cecropins,隨後又從家蠶、柞蠶、蓖麻蠶等多種昆蟲中分離出抗菌肽。目前已發現170多種昆蟲抗菌肽。研究表明,昆蟲抗菌肽具有廣譜抗菌活性,對耐藥菌株有明顯的殺滅作用,對生物的細胞無破壞性和免疫原性。它們的產生和釋放是機體炎癥反應的壹部分,是宿主防禦細菌、真菌等病原微生物入侵的重要屏障,應用前景十分廣闊。雖然昆蟲抗菌肽的分子大小和氨基酸組成不同,但它們的共同特征相當明顯。通常,它們的分子量小於5000,並且它們是堿性肽,並且它們大多形成α螺旋結構和β層狀結構或它們的混合結構。2昆蟲抗菌肽已被科學家研究多年,通常根據昆蟲抗菌肽的組成和結構特征將其分為四類。2.1天蠶素以天蠶素為代表,由31 ~ 39個氨基酸殘基組成,是壹種具有兩親性α-螺旋結構的抗菌肽,不含半胱氨酸和二硫鍵。N端區域呈強堿性,C端區域的壹半為中性疏水區,等電點為8.9 ~ 9.5。這些抗菌肽廣泛存在於昆蟲中,已從鱗翅目和雙翅目昆蟲中分離出20多種抗菌肽類似物。2.2昆蟲防禦素大多數防禦素由38 ~ 43個氨基酸殘基組成,在分子中形成兩親性α-螺旋結構,分子中含有6個Cys,可形成3個分子內二硫鍵並形成β-片層結構,其中二硫鍵與抗菌活性密切相關。2.3富含脯氨酸殘基的昆蟲抗菌肽這些抗菌肽分離自雙翅目、膜翅目、半翅目和鞘翅目。它們具有很高的相似性,含有15 ~ 39個氨基酸殘基,分子中脯氨酸含量超過25%,與壹些哺乳動物抗菌肽相似,其中apidaecins是膜翅目中發現的壹種富含脯氨酸的抗菌肽。包括17種,對革蘭氏陰性菌有較強的活性,但對革蘭氏陽性菌無作用。apidaecins對壹些革蘭氏陰性植物病原菌和腸桿菌科病原菌具有很高的致死率,這使其在植物抗菌基因工程和食品工業中具有良好的應用前景。2.4富含甘氨酸的抗菌肽,其結構與apidaecins相似,已從雙翅目、鱗翅目、膜翅目、鞘翅目等昆蟲中分離得到。這些抗菌肽的壹級結構富含甘氨酸,分子大小為8000 ~ 30000。推測這種具有高含量G1y的抗菌肽可能提高肽鏈的彈性和廣譜抗菌活性。3昆蟲抗菌肽的作用機制3.1細胞膜電位依賴通道組成抗菌肽分子的氨基酸大多帶正電荷,分子與細菌細胞質磷脂分子上的負電荷形成靜電吸附,然後憑借分子鏈的柔性將分子的疏水端插入質膜中,從而將整個分子拖入質膜中,破壞了質膜上蛋白質和脂質的原有排列順序。然後通過抗菌肽分子的相互置換形成跨膜離子通道,在質膜上形成跨膜離子通道後,細胞內大量離子丟失,最終細胞無法維持其正常滲透壓而死亡。3.2抗菌肽對細胞呼吸抑制作用的理論Fehlbaum等(1996)發現,當昆蟲防禦素thanatin的濃度為0.3 ~ 0.6 μ mol/L時,它對大腸桿菌表現出強烈的殺菌作用,但當其濃度增加到70μmol/L時,無法檢測到細胞內鉀離子的泄漏。這表明死亡素不是通過改變細胞膜的通透性來殺菌的,但當細菌lh用40μmol/L死亡素處理時,細胞的呼吸變弱,並在6小時後完全停止,因此推斷死亡素是通過抑制細胞的呼吸來殺菌的。3.3其他作用機制3.3.1抑制細胞外膜蛋白的合成Carsson等人(1991年)發現,attacin可以幹擾大腸桿菌細胞外膜蛋白Omp C、Omp F、Omp A和LamB基因的轉錄,並降低這些蛋白的含量,從而導致細胞膜通透性的增加和細菌生長的抑制。3.3.2抑制細胞壁的形成Ando等(1988)認為,肌毒素ⅱ可以抑制細菌細胞壁的形成,使細菌無法維持正常的細胞形態,其生長受到阻礙,但對已經形成的細胞壁沒有影響。此外,壹些科學家認為含有脯氨酸的抗菌肽與細菌熱休克蛋白結合發揮抗菌作用;另有研究表明,抗菌肽可以通過多種因素的協同作用實現殺菌功能;抗菌肽還可以通過促進機體的免疫功能來提高抗菌能力。4昆蟲抗菌肽的應用抗菌肽具有廣譜抗菌作用,對畜禽具有促進生長、保健和治療疾病的功能。它們是壹類無毒副作用、無殘留、無細菌耐藥性的環保型制劑,但在正常動物體內含量少,給其應用帶來困難。通常,開發和應用的抗菌肽是從免疫的蠶蛹中提取的,而柞蠶蛹免疫血清中抗菌肽的含量很低,提取價格昂貴。經過研究,可以通過生物工程技術轉移抗菌肽基因,生產具有抗菌活性的轉基因動植物產品。同時,該抗菌肽可通過基因工程技術大量表達,使其成為新壹代肽類抗菌藥物的來源。其在食品工業中的應用主要集中在食品原料的生產中。4.1在農業中的應用昆蟲抗菌肽在農業中的應用主要用於培育具有抗病原體品種的作物,以最大限度地減少食品原料生長過程中使用農藥導致的食品安全問題。此外,通過轉基因工程將抗菌肽基因轉入植物中獲得抗病品種,為獲得抗病品種找到了新的途徑。4.2在畜禽養殖中的應用昆蟲抗菌肽被認為是最有前途的綠色飼料添加劑。抗生素和抗生素添加劑在畜禽養殖業中廣泛使用,不僅破壞了動物腸道的微生物平衡,而且在動物體內殘留,嚴重影響畜產品質量,對人體健康產生不利影響。抗生素作為飼料添加劑將嚴重影響畜禽產品在國際市場上的競爭力。實驗表明,抗菌肽能促進家禽的生長,降低排泄物中的氮含量,對家禽具有促進生長、保健和治療疾病的作用,蠶抗菌肽酵母制劑作為飼料添加劑應用效果顯著。同時,利用基因工程技術,通過對畜禽抗菌肽的研究,利用現代生物技術方法將特定的抗菌肽基因轉入畜禽特定的細胞中,並在畜禽體內表達其殺滅有害細菌的特性,從而產生新的抗病品種,提高畜禽的抗病能力,減少甚至替代抗生素的使用,這對發展畜牧業生產將起到積極的促進作用,具有廣闊的應用前景。4.3新型抗感染藥物的開發抗菌肽已用於腦脊髓膜炎、幽門螺桿菌感染和抗真菌感染的臨床應用。昆蟲抗菌肽的藥用價值在中藥中早有記載。家蠅幼蟲經清洗、幹燥後與其他中藥混合制成治療傳染病的藥物。隨著基因工程技術的發展,昆蟲抗菌肽的生產開始商業化,並將更廣泛地應用於農業、工業和食品等生產領域。然而,如何提高抗菌肽的生產效率,降低成本並進壹步提高昆蟲抗菌肽的抗菌活性仍需進壹步研究和探討。螺旋藻是壹種低等植物,屬於藍藻門和吸蟲科。與細菌壹樣,它們的細胞中沒有真正的細胞核,因此也被稱為藍藻。藍藻,細胞結構原始,結構非常簡單,是地球上最早的光合生物,在這個星球上已經存在了35億年。它生長在水中,在顯微鏡下可以看到它的形狀是螺旋狀的細絲,因此得名。螺旋藻是雲南的特產,而澄海湖是中國唯壹可以養殖螺旋藻的地方,對螺旋藻的生長環境要求也很高。在中國,基本上所有的螺旋藻都是人工培育的,生產的質量也參差不齊。商家售賣的破壁魚腥螺旋藻只是壹個概念。螺旋藻不需要破壁,其外壁不是由纖維組織構成的,容易被人體消化吸收。單純用物理和機械手段去腥是不可能的。只有在螺旋藻中添加其他腥味物質,螺旋藻才不是商家所說的純螺旋藻。螺旋藻是壹種生長在堿性環境中的微生物,是迄今為止人類發現的最豐富、最均衡的天然食品。它富含蛋白質、維生素(B1、B2、B6、B12、VE、胡蘿蔔素、α-亞麻酸)、礦物質(鈣、鐵、鋅、硒),尤其是鐵,以及八種必需氨基酸。由於螺旋藻高蛋白、低脂肪、營養豐富,對多種疾病具有預防和保健作用,能有效降低血糖、血脂、保肝、抗氧化、抗輻射、抗腫瘤和提高免疫力,對人體無任何負面影響。螺旋藻是國際公認的唯壹最有效的抗輻射物質。營養餐選用優質螺旋藻,采用國際先進設備瞬間幹燥,確保螺旋藻中的活性物質完好無損。