鐘瑾：什么是細(xì)菌素，細(xì)菌素能否代替抗生素？
圖/文 農(nóng)牧前沿 劉程
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9月8日，第六屆中國生物飼料科技大會在廣西桂林如期召開。政府官員、飼料企業(yè)高管、畜牧業(yè)知名的院士專家學(xué)者、企業(yè)技術(shù)總監(jiān)和重量級嘉賓們700余人齊聚一堂，見證全面開啟生物飼料新時代的大幕開啟。除此之外，還有11萬余人次觀看了會議網(wǎng)上直播。本次論壇為中國生物飼料企業(yè)提供了一個深入交流，共謀發(fā)展的高端平臺。
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本屆論壇得到了各地政府領(lǐng)導(dǎo)、企業(yè)家、學(xué)者、行業(yè)精英們的積極響應(yīng)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧獸醫(yī)局李大鵬處長、 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)廳梁雄副廳長、農(nóng)業(yè)廳畜牧水產(chǎn)飼料處劉權(quán)處長、桂林市水產(chǎn)畜牧局的唐金華局長、以及來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)張日俊教授、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)梁益祥教授；華南農(nóng)業(yè)大學(xué)鄧進(jìn)平教授、馮定遠(yuǎn)教授，以及廣西大學(xué)沈水寶教授，以及來自于新希望股份、六合股份的副總裁韓志濤先生和神爽水產(chǎn)集團(tuán)的董事長易感峰博士等嘉賓應(yīng)邀出席。
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中科院微生物所開發(fā)委員會副主任鐘瑾博士帶來了《新型細(xì)菌素類生物活性物質(zhì)的發(fā)掘、鑒定及利用》報告。
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什么是細(xì)菌素？它是怎么產(chǎn)生的？
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鐘瑾博士介紹到，細(xì)菌素是細(xì)菌在代謝過程中通過核糖體合成的具有抑菌活性的多肽。它跟大家聽過一些環(huán)肽還不大一樣，它有不同類型的分子，有的是呈線性的，不同在于小圈，有氨基酸，它由長短不同的氨基酸組成。
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和抗生素相比，細(xì)菌素到底有哪些特點？它們的作用都能抗菌抑菌，到底有那些不同呢？
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從合成方式上來說，抗生素由非核糖體合成，細(xì)菌素由核糖體合成。抗生素是很多細(xì)菌都可以殺死，但是細(xì)菌素是不同類別的，它的抑菌譜不一樣，相對來說它有一定的特異性。
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從穩(wěn)定性來說，抗生素不大容易被蛋白酶降解，因為它本身有這個性質(zhì)，細(xì)菌素是小肽，是有可能被蛋白酶降解。細(xì)菌素一般來說穩(wěn)定性很強。還有從PH范圍，在不同的酸性和堿性條件下，細(xì)菌素的穩(wěn)定性比較寬。
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從抑菌的機制上來說，抗生素已經(jīng)出現(xiàn)了很多耐藥的現(xiàn)象，但是細(xì)菌素不太容易出現(xiàn)耐藥性，因為它有個比較獨特的抗菌機制，是不太容易出現(xiàn)抗藥性。
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另外細(xì)菌素對真核細(xì)胞基本無害。有一部分細(xì)菌素能夠直接和類脂相結(jié)合，它能從細(xì)胞膜侵入，從類脂Ⅰ轉(zhuǎn)化合成為類脂Ⅱ。如果類脂能夠和細(xì)菌素分子結(jié)合的話，那這個細(xì)菌的細(xì)胞壁就無法再形成，也就死亡了。所以這也是它的一種抑菌機制。
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另外它有個特點，它是小肽類的物質(zhì)，它進(jìn)入腸道、消化道中能夠被降解，所以對人和動物來說，它非常安全。它的抑菌機制來說不易產(chǎn)生耐藥性。
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細(xì)菌素在進(jìn)入動物體內(nèi)，還有一個特點，就是它是能夠在動物體內(nèi)抑制病原菌的生長。它即便是在體內(nèi)發(fā)揮作用，但又不會對整個微生態(tài)產(chǎn)生很大的影響，這樣不會影響正常的腸道的菌群平衡。
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其實這個產(chǎn)品在食品上用處很大，不光在食品上，在藥品和化妝品上也用。它還有非常好的應(yīng)用前景，這也有相關(guān)的報道，作為飼料添加劑，還可以替代原酶素，這都是有相關(guān)實驗的研究的結(jié)果。
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受自身分子的調(diào)節(jié)。我們對它的合成做了非常多的研究。雖然真正要從自然界里一個群里找到真正能產(chǎn)生細(xì)菌素的菌不太多，而且往往要做很多很大量的篩選工作，還要排除其它的影響，最后可能才找到，最后發(fā)現(xiàn)還要有順序。隨著測序技術(shù)的發(fā)展，很多生物信息的手段也提高了，我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了從特別大的基因組的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，去挖掘新的有可能有作用的這樣一些新因素。
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我們通過比對，發(fā)現(xiàn)它有一些序列沒有被發(fā)現(xiàn)。怎么能夠把這些基因資源變成我們的產(chǎn)物資源？這又是一個難關(guān)。這也需要我們在對它非常了解的基礎(chǔ)上才能做到。
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圍繞著羊毛硫細(xì)菌素，實際我們目前發(fā)現(xiàn)的深入研究不多，但是有了特定的工具，我們對它的生物合成規(guī)律有一定了解，我們可以在這個機理上對這個產(chǎn)物進(jìn)行更好的資源發(fā)覺。我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)這些細(xì)菌素的產(chǎn)生菌，也是能很好的應(yīng)用到動物養(yǎng)殖、生態(tài)養(yǎng)殖過程當(dāng)中，能夠很好的調(diào)控動物的腸道微生物。
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另外前面提到，特別細(xì)菌素從它本身來說，大部分是由益生菌產(chǎn)生的，雖然有少數(shù)的致病菌，它也是能夠產(chǎn)生的。但是這個產(chǎn)物本身沒有好壞，這些產(chǎn)物它也是能夠去殺死其他一些菌，能夠很好的為我們所用。
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總結(jié)一下，細(xì)菌素確實有它的優(yōu)勢，它能夠?qū)Ψ乐怪虏【鷮游锏奈：?，同時又不影響動物正常的腸道菌群，但是細(xì)菌素在應(yīng)用過程當(dāng)中，確實還有一些問題，比如說有一些產(chǎn)量比較低，有一些容易被降解，還有一些抑菌譜比較窄。今后我們會通過一些方法來彌補這些不足。比如可以篩選產(chǎn)細(xì)菌且腸道定殖能力較好的益生菌應(yīng)用在飼料中，將細(xì)菌素和益生菌復(fù)配應(yīng)用，利用益生素合成細(xì)菌素，同時發(fā)揮細(xì)菌素和益生素的雙重益生作用。
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細(xì)菌素能夠很好的表達(dá)，如果我們用益生菌表達(dá)的話，那么它就可以發(fā)揮菌和抑菌素雙重的作用。
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細(xì)菌素可以被改造，我們可以根據(jù)需要進(jìn)行特定的改造。同時我們還可以采用不同類型的菌進(jìn)行復(fù)配或者聯(lián)合使用，達(dá)到很好的效果。
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