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鐘瑾:什么是細菌素,細菌素能否代替抗生素?

  圖/文 農牧前沿 劉程
  
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  鐘瑾:什么是細菌素,細菌素能否代替抗生素?
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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、飼料企業高管、畜牧業知名的院士專家學者、企業技術總監和重量級嘉賓們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上直播。本次論壇為中國生物飼料企業提供了一個深入交流,共謀發展的高端平臺。
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  本屆論壇得到了各地政府領導、企業家、學者、行業精英們的積極響應。農業農村部畜牧獸醫局李大鵬處長、 廣西壯族自治區農業廳梁雄副廳長、農業廳畜牧水產飼料處劉權處長、桂林市水產畜牧局的唐金華局長、以及來自中國農業大學張日俊教授、華中農業大學梁益祥教授;華南農業大學鄧進平教授、馮定遠教授,以及廣西大學沈水寶教授,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集團的董事長易感峰博士等嘉賓應邀出席。
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  中科院微生物所開發委員會副主任鐘瑾博士帶來了《新型細菌素類生物活性物質的發掘、鑒定及利用》報告。
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  什么是細菌素?它是怎么產生的?
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  鐘瑾博士介紹到,細菌素是細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,細菌素由核糖體合成。抗生素是很多細菌都可以殺死,但是細菌素是不同類別的,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,細菌素是小肽,是有可能被蛋白酶降解。細菌素一般來說穩定性很強。還有從PH范圍,在不同的酸性和堿性條件下,細菌素的穩定性比較寬。
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  從抑菌的機制上來說,抗生素已經出現了很多耐藥的現象,但是細菌素不太容易出現耐藥性,因為它有個比較獨特的抗菌機制,是不太容易出現抗藥性。
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  另外細菌素對真核細胞基本無害。有一部分細菌素能夠直接和類脂相結合,它能從細胞膜侵入,從類脂Ⅰ轉化合成為類脂Ⅱ。如果類脂能夠和細菌素分子結合的話,那這個細菌的細胞壁就無法再形成,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,它進入腸道、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生耐藥性。
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  細菌素在進入動物體內,還有一個特點,就是它是能夠在動物體內抑制病原菌的生長。它即便是在體內發揮作用,但又不會對整個微生態產生很大的影響,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。它還有非常好的應用前景,這也有相關的報道,作為飼料添加劑,還可以替代原酶素,這都是有相關實驗的研究的結果。
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  受自身分子的調節。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生細菌素的菌不太多,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,最后發現還要有順序。隨著測序技術的發展,很多生物信息的手段也提高了,我們現在已經發現了從特別大的基因組的數據庫當中,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,發現它有一些序列沒有被發現。怎么能夠把這些基因資源變成我們的產物資源?這又是一個難關。這也需要我們在對它非常了解的基礎上才能做到。
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  圍繞著羊毛硫細菌素,實際我們目前發現的深入研究不多,但是有了特定的工具,我們對它的生物合成規律有一定了解,我們可以在這個機理上對這個產物進行更好的資源發覺。我們發現產這些細菌素的產生菌,也是能很好的應用到動物養殖、生態養殖過程當中,能夠很好的調控動物的腸道微生物。
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  另外前面提到,特別細菌素從它本身來說,大部分是由益生菌產生的,雖然有少數的致病菌,它也是能夠產生的。但是這個產物本身沒有好壞,這些產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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  總結一下,細菌素確實有它的優勢,它能夠對防止致病菌對動物的危害,同時又不影響動物正常的腸道菌群,但是細菌素在應用過程當中,確實還有一些問題,比如說有一些產量比較低,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。比如可以篩選產細菌且腸道定殖能力較好的益生菌應用在飼料中,將細菌素和益生菌復配應用,利用益生素合成細菌素,同時發揮細菌素和益生素的雙重益生作用。
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  細菌素能夠很好的表達,如果我們用益生菌表達的話,那么它就可以發揮菌和抑菌素雙重的作用。
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  細菌素可以被改造,我們可以根據需要進行特定的改造。同時我們還可以采用不同類型的菌進行復配或者聯合使用,達到很好的效果。
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  【關鍵字】:?鐘瑾 細菌素 抗生素?

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