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钟瑾:什么是细菌素,细菌素能否代替抗生素?

  图/文 农牧前沿 刘程
  
 
  钟瑾:什么是细菌素,细菌素能否代替抗生素?
 
  9月8日,第六届中国生物饲料科技大会在广西桂林如期召开。政府官员、饲料企业高管、畜牧业知名的院士专家学者、企业技术总监和重量级嘉宾们700余人齐聚一堂,见证全面开启生物饲料新时代的大幕开启。除此之外,还有11万余人次观看了会议网上直播。本次论坛为中国生物饲料企业提供了一个深入交流,共谋发展的高端平台。
 
  本届论坛得到了各地政府领导、企业家、学者、行业精英们的积极响应。农业农村部畜牧兽医局李大鹏处长、 广西壮族自治区农业厅梁雄副厅长、农业厅畜牧水产饲料处刘权处长、桂林市水产畜牧局的唐金华局长、以及来自中国农业大学张日俊教授、华中农业大学梁益祥教授;华南农业大学邓进平教授、冯定远教授,以及广西大学沈水宝教授,以及来自于新希望股份、六合股份的副总裁韩志涛先生和神爽水产集团的董事长易感峰博士等嘉宾应邀出席。
 
  中科院微生物所开发委员会副主任钟瑾博士带来了《新型细菌素类生物活性物质的发掘、鉴定及利用》报告。
 
  什么是细菌素?它是怎么产生的?
 
  钟瑾博士介绍到,细菌素是细菌在代谢过程中通过核糖体合成的具有抑菌活性的多肽。它跟大家听过一些环肽还不大一样,它有不同类型的分子,有的是呈线性的,不同在于小圈,有氨基酸,它由长短不同的氨基酸组成。
 
  和抗生素相比,细菌素到底有哪些特点?它们的作用都能抗菌抑菌,到底有那些不同呢?
 
  从合成方式上来说,抗生素由非核糖体合成,细菌素由核糖体合成。抗生素是很多细菌都可以杀死,但是细菌素是不同类别的,它的抑菌谱不一样,相对来说它有一定的特异性。
 
  从稳定性来说,抗生素不大容易被蛋白酶降解,因为它本身有这个性质,细菌素是小肽,是有可能被蛋白酶降解。细菌素一般来说稳定性很强。还有从PH范围,在不同的酸性和碱性条件下,细菌素的稳定性比较宽。
 
  从抑菌的机制上来说,抗生素已经出现了很多耐药的现象,但是细菌素不太容易出现耐药性,因为它有个比较独特的抗菌机制,是不太容易出现抗药性。
 
  另外细菌素对真核细胞基本无害。有一部分细菌素能够直接和类脂相结合,它能从细胞膜侵入,从类脂Ⅰ转化合成为类脂Ⅱ。如果类脂能够和细菌素分子结合的话,那这个细菌的细胞壁就无法再形成,也就死亡了。所以这也是它的一种抑菌机制。
 
  另外它有个特点,它是小肽类的物质,它进入肠道、消化道中能够被降解,所以对人和动物来说,它非常安全。它的抑菌机制来说不易产生耐药性。
 
  细菌素在进入动物体内,还有一个特点,就是它是能够在动物体内抑制病原菌的生长。它即便是在体内发挥作用,但又不会对整个微生态产生很大的影响,这样不会影响正常的肠道的菌群平衡。
 
  其实这个产品在食品上用处很大,不光在食品上,在药品和化妆品上也用。它还有非常好的应用前景,这也有相关的报道,作为饲料添加剂,还可以替代原酶素,这都是有相关实验的研究的结果。
 
  受自身分子的调节。我们对它的合成做了非常多的研究。虽然真正要从自然界里一个群里找到真正能产生细菌素的菌不太多,而且往往要做很多很大量的筛选工作,还要排除其它的影响,最后可能才找到,最后发现还要有顺序。随着测序技术的发展,很多生物信息的手段也提高了,我们现在已经发现了从特别大的基因组的数据库当中,去挖掘新的有可能有作用的这样一些新因素。
 
  我们通过比对,发现它有一些序列没有被发现。怎么能够把这些基因资源变成我们的产物资源?这又是一个难关。这也需要我们在对它非常了解的基础上才能做到。
 
  围绕着羊毛硫细菌素,实际我们目前发现的深入研究不多,但是有了特定的工具,我们对它的生物合成规律有一定了解,我们可以在这个机理上对这个产物进行更好的资源发觉。我们发现产这些细菌素的产生菌,也是能很好的应用到动物养殖、生态养殖过程当中,能够很好的调控动物的肠道微生物。
 
  另外前面提到,特别细菌素从它本身来说,大部分是由益生菌产生的,虽然有少数的致病菌,它也是能够产生的。但是这个产物本身没有好坏,这些产物它也是能够去杀死其他一些菌,能够很好的为我们所用。
 
  总结一下,细菌素确实有它的优势,它能够对防止致病菌对动物的危害,同时又不影响动物正常的肠道菌群,但是细菌素在应用过程当中,确实还有一些问题,比如说有一些产量比较低,有一些容易被降解,还有一些抑菌谱比较窄。今后我们会通过一些方法来弥补这些不足。比如可以筛选产细菌且肠道定殖能力较好的益生菌应用在饲料中,将细菌素和益生菌复配应用,利用益生素合成细菌素,同时发挥细菌素和益生素的双重益生作用。
 
  细菌素能够很好的表达,如果我们用益生菌表达的话,那么它就可以发挥菌和抑菌素双重的作用。
 
  细菌素可以被改造,我们可以根据需要进行特定的改造。同时我们还可以采用不同类型的菌进行复配或者联合使用,达到很好的效果。
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  【关键字】: 钟瑾 细菌素 抗生素 

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