中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)馬曦教授課題組發(fā)表關(guān)于抗菌肽設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的最新研究進(jìn)展

　　本網(wǎng)訊　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院馬曦教授團(tuán)隊(duì)在領(lǐng)域權(quán)威學(xué)術(shù)期刊 Nano Today （IF=20.722） 在線(xiàn)發(fā)表題為“Design, optimization, and nanotechnology of antimicrobial peptides: From exploration to applications” 的綜述論文，系統(tǒng)論述了抗菌肽設(shè)計(jì)、優(yōu)化的核心策略及最新進(jìn)展。

 

　　近年來(lái)，規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)每年大約消耗我國(guó)一半的抗生素使用量；同時(shí)，養(yǎng)殖業(yè)抗生素濫用造成的抗生素殘留、抗生素耐藥等，嚴(yán)重危害人類(lèi)健康。為根本解決這一難題，我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)定，自2020年7月1日起，飼料生產(chǎn)企業(yè)將停止生產(chǎn)含有促生長(zhǎng)類(lèi)藥物飼料添加劑的商品飼料，標(biāo)志著畜禽飼料“禁抗令”將全面施行。全面“禁抗”給畜牧養(yǎng)殖和飼料行業(yè)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)，高效、安全、環(huán)保的飼用抗生素替代品研發(fā)迫在眉睫。

 

　　在六大類(lèi)已知飼用抗生素替代品中，抗菌肽作為一種天然來(lái)源的活性分子，具有廣譜抗菌活性，對(duì)細(xì)菌、真菌、原蟲(chóng)等具有殺滅作用，并提高動(dòng)物機(jī)體免疫力。與傳統(tǒng)抗生素的殺菌機(jī)制不同，抗菌肽通常通過(guò)物理破壞微生物脂質(zhì)雙層和誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)容物泄漏來(lái)產(chǎn)生抗菌作用，這種殺菌機(jī)制使細(xì)菌不易產(chǎn)生耐藥性。因此，抗菌肽作為抗生素的理想替代物之一，成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外飼用抗生素替代品的研發(fā)熱點(diǎn)。

 

　　然而，天然抗菌肽存在著生物活性弱、毒性大、穩(wěn)定性不成熟等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重限制了其在生產(chǎn)實(shí)踐中的推廣應(yīng)用。為解決這一國(guó)際難題，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外許多知名實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了不少?lài)L試，取得不少研究成果，但缺乏系統(tǒng)性的歸納總結(jié)。基于以上背景，本綜述論文系統(tǒng)闡述了近年來(lái)國(guó)際上關(guān)于抗菌肽設(shè)計(jì)和優(yōu)化策略的最新進(jìn)展，包括提高抗菌肽生物學(xué)活性，降低細(xì)胞毒性，改善抗菌肽蛋白酶穩(wěn)定性及鹽穩(wěn)定性的策略，為飼用抗菌肽的研發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)，并總結(jié)出更高效、安全的飼用抗菌肽設(shè)計(jì)模型。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了肽基抗菌納米材料的構(gòu)建策略和生物效應(yīng)，以及肽基抗菌藥物的應(yīng)用現(xiàn)狀，并展望了該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展前景。以飼用抗菌肽和納米技術(shù)為代表的新型飼用抗生素替代品，未來(lái)在畜牧飼料領(lǐng)域，甚至醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，必將有廣闊的應(yīng)用前景，完全符合國(guó)家2020-2035中長(zhǎng)期規(guī)劃農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“農(nóng)用生物分子設(shè)計(jì)”的戰(zhàn)略理念和發(fā)展方向。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為該論文的唯一完成單位，動(dòng)物科技學(xué)院博士研究生譚鵬為論文的第一作者，馬曦教授為論文的通訊作者。該論文的發(fā)表，顯示我校在飼用抗菌肽的設(shè)計(jì)優(yōu)化等農(nóng)業(yè)分子設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)同行的高度認(rèn)可，為未來(lái)開(kāi)展飼用抗菌肽的機(jī)理研究和應(yīng)用轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)。

 

　　以上工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31930106，31829004，31722054），我校“2115人才培育發(fā)展計(jì)劃”（1041-00109019）等項(xiàng)目的資助。

 

　　原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013221001547