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滕利荣团队将林蛙皮变废为宝,从中提取出“林蛙抗菌肽”

2019-04-15 13:18:29     来源:新华网,普华有策

记者从吉林大学了解到,生命科学学院教授滕利荣团队将林蛙皮变废为宝,从中提取出林蛙抗菌抗病毒活性因子——林蛙抗菌肽,该物质具有广谱抗菌作用。该技术成果已成功转化,年产值突破2亿元。

滕利荣团队将林蛙皮变废为宝,从中提取出“林蛙抗菌肽”

林蛙是一种东北特产,长期生长在山高林密的高寒山区,为了抵御寒冷潮湿环境下有害因子的侵蚀,林蛙的皮肤组织中会生成抗菌类多肽物质,即林蛙抗菌肽。林蛙抗菌肽具有广谱抗菌作用,对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率达90%以上。但如何将该物质从林蛙皮上高效、快速、规模化提取出来,并保持该物质的抗菌活性是一大难题,导致过去林蛙抗菌肽项目始终无法产业化,林蛙皮资源浪费。


滕利荣团队自1995年起开始研究林蛙抗菌肽,历经20余年、三代科研人员心血,在实验中摸索出提取、分离纯化和制剂的最佳生产工艺路线,成功开发了林蛙抗菌肽系列抗菌产品。


滕利荣说,林蛙抗菌肽对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、白色念珠菌、病毒等致病微生物具有极强的抑制作用,还具有耐酸碱、耐高温,不易产生耐药性,作用快速、无残留,对于人体正常细胞无毒副作用等优点。该项目的生产转化不但填补了动物多肽消毒产品市场的空白,还延长了林蛙产业链条。


该项技术已获得6项国家发明专利授权,成功产业化,形成了皮肤专项抗抑菌、足部护理、生殖健康、五官抑菌护理等系列产品,年产值突破2亿元。


抗菌肽相关资讯介绍:


抗菌肽产业属于生物技术产业。由于早期生物工程方法不完善,抗菌肽的提取极为昂贵,限制了在医药、农业、工业上的应用。随着转基因技术的进一步发展,现已可以使用工程细菌或酵母菌进行抗菌肽的大量生产,但其核心技术仅被为数不多的科学家和公司掌握。其市场应用广泛,在农业上,可用于饲料添加剂,并且适合各种动物的饲养;医药上,可以作为优秀的抗菌素替代品,也被认为是将来能克服癌症、艾滋病很有希望的药物;工业上,可以作为绿色防腐剂;人类生活上,可作为保健品与抗菌物的替代品。


滕利荣团队将林蛙皮变废为宝,从中提取出“林蛙抗菌肽”


北京普华有策信息咨询有限公司发布的《2018-2025年中国抗菌肽兽药市场现状与发展前景预测报告》显示,我国生产经营抗菌肽产品的有中农颖泰、瑞鑫百奥、和仕康、圣西马等企业。


抗菌肽简介:


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,分子量在2000~7000左右,由20~60个氨基酸残基组成。这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。世界上第一个被发现的抗菌肽的是1980年由瑞典科学家G.Boman等人经注射阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生的具有抗菌活性的多肽,定名为Cecropins。


最初,人们在研究北美天蚕的免疫机制时,发现其滞育蛹经外界刺激诱导后,其血淋巴中产生了具有抑菌作用的多肽物质,这类抗菌多肽被命名为天蚕素(Cecropins)。后来,从其他昆虫以及两栖类动物、哺乳动物中,也分离到结构相似的抗菌多肽,有70多种抗菌多肽的结构被测定。1980年后的数年间,人们相继从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有抗菌活性的多肽。由于这类活性多肽对细菌具有广谱高效杀菌活性,因而命名为“antibacterial pepitides,ABP”,中文译为抗菌肽,其原意为抗细菌肽。随着人们研究工作的深入开展,发现某些抗细菌肽对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强有力的杀伤作用,因而对这类活性多肽的命名许多学者倾向于称之为”peptide antibiotics”一多肽抗生素。


2013年11月,中科院昆明动物研究所研究员张云课题组发现,天然抗菌肽具有选择性免疫激活和调节功能,对败血症有良好的预防和保护作用。


应用前景


目前,所有的常规抗生素都出现了相应的抗药性致病株系,致病菌的抗药性问题已经日益严重地威胁着人们的健康。寻找全新类型的抗生素是解决抗药性问题的一条有效途径。抗菌肽因为抗菌活性高,抗菌谱广,种类多,可供选择的范围广,靶菌株不易产生抗性突变等原因,而被认为将会在医药工业上有着广阔的应用前景。目前,已有多种多肽抗生素正在进行临床前的可行性研究,其中magainins已经进入三期临床试验阶段。一些多肽抗生素在医药研究中的进展情况。


现在大多数临床试验是用于局部治疗,这种治疗应该是安全和有效的,因为一些毒性更强的多肽和脂多肽,如短杆菌肽S,多粘菌素B已被用于制造皮肤软膏。这些多肽也可用于那些常规抗生素和常规疗法无效的地方。利用粉剂的方法治疗肺部感染是一个很有前途的发展方向。口服药物可能会被用于治疗肠道感染,nisin正在进行抗螺旋杆菌的临床试验。至少有两个公司正在开发非肠道给药的治疗方法。


抗菌肽基因工程在农业上的应用,主要是用于转化农作物培育抗病品种。由于抗菌肽对多种植物病原菌有杀菌活性,将抗茵肤基因导人植物体内表达可望提高其抗病能力。


抗菌肽基因用于转化农作物培育抗病品种,如抗马铃薯青枯病、烟草抗青枯病及水稻抗白叶枯病等已有良好的开端。


滕利荣团队将林蛙皮变废为宝,从中提取出“林蛙抗菌肽”


抗菌肽对正常哺乳动物细胞无不良影响,但对癌细胞株,部分病毒则有明显杀伤作用。这预示抗菌肽在治疗及预防癌症和抗病毒方面具有良好的应用前景。


由于某些多肽抗生素对一些植物致病细菌和真菌具有很强的抗性,一些多肽抗生素已经被用于植物抗病基因工程。如Jaynes等将两个cecropin的类似物基因,Shiva-I基因和SB-37基因转入烟草,发现Shiva-I的转基因烟草对青枯病具有一定的抗性,而SB-37的转基因烟草没有抗性。Huang等的研究表明将cecropin类多肽MB-39基因与大麦、淀粉酶信号肽基因融合后转入烟草中,所得植株野火病的抗性增强。在国内,黄大年等利用cecropinB基因转化水稻,得到了一些对水稻细条病具有不同抗性的植株。


抗菌肽动物转基因的研究也已经取得了一些进展,比如可以通过基因工程的方法来阻断一些虫媒疾病的传播,Possani等的研究表明,在蚊子体内表达Shiva-3可以抑制疟疾的传播,但是在蚊子的转基因技术方面还存在着一些困难;Durasu1a等通过在长红猎蟋的共生菌中表达CecropinA明显减少了其体内锥虫的数量。Reed等将Shiva-Ia转入小鼠中,转基因小鼠对布鲁氏杆菌的抵抗力显着增强,这为人工培育抗病饲养动物新品种提供了新思路。此外,抗菌肽在食品防腐,鲜花保鲜和动物饲料添加剂等方面的应用研究也正在进展之中。

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