天蚕素抗菌肽在水产养殖中的应用.ppt

天蚕素抗菌肽在水产养殖中的应用黄沧海 博士集美大学内内 容容u抗菌肽抗菌肽u抗菌肽在水产上的研究与应用抗菌肽在水产上的研究与应用u天蚕素抗菌肽－水产饲料添加剂天蚕素抗菌肽－水产饲料添加剂u天蚕素抗菌肽－水产药物天蚕素抗菌肽－水产药物抗菌肽抗菌肽Ø 天蚕素、蜜蜂肽、马盖宁、鲎素等天蚕素、蜜蜂肽、马盖宁、鲎素等天蚕素、蜜蜂肽、马盖宁、鲎素等天蚕素、蜜蜂肽、马盖宁、鲎素等n在诱导条件下，动物免疫防御系统产生的一类对在诱导条件下，动物免疫防御系统产生的一类对在诱导条件下，动物免疫防御系统产生的一类对在诱导条件下，动物免疫防御系统产生的一类对抗外源性病原体致病作用的防御性肽类活性物质抗外源性病原体致病作用的防御性肽类活性物质抗外源性病原体致病作用的防御性肽类活性物质抗外源性病原体致病作用的防御性肽类活性物质n分子量小，稳定性好，水溶性好，抗菌机理独特，分子量小，稳定性好，水溶性好，抗菌机理独特，分子量小，稳定性好，水溶性好，抗菌机理独特，分子量小，稳定性好，水溶性好，抗菌机理独特，对高等动物正常细胞无害对高等动物正常细胞无害对高等动物正常细胞无害对高等动物正常细胞无害n双亲结构，阳离子型双亲结构，阳离子型双亲结构，阳离子型双亲结构，阳离子型n具有较强的广谱抗菌能力，对革兰氏阳性菌及阴具有较强的广谱抗菌能力，对革兰氏阳性菌及阴具有较强的广谱抗菌能力，对革兰氏阳性菌及阴具有较强的广谱抗菌能力，对革兰氏阳性菌及阴性菌均有杀伤作用，对真菌、寄生虫、病毒、肿性菌均有杀伤作用，对真菌、寄生虫、病毒、肿性菌均有杀伤作用，对真菌、寄生虫、病毒、肿性菌均有杀伤作用，对真菌、寄生虫、病毒、肿瘤细胞也有一定的抑杀作用瘤细胞也有一定的抑杀作用瘤细胞也有一定的抑杀作用瘤细胞也有一定的抑杀作用抗菌肽与肽类抗生素抗菌肽与肽类抗生素…•第一代糖肽类抗生素：万古霉素、替考拉第一代糖肽类抗生素：万古霉素、替考拉宁、去甲万古霉素宁、去甲万古霉素•第二代糖肽类抗生素：第二代糖肽类抗生素：Dalbavancin、、Oritavancin、、Telavancin•环脂肽类抗生素：多粘菌素、杆菌肽、达环脂肽类抗生素：多粘菌素、杆菌肽、达托霉素托霉素•抗菌肽种类多、来源多、抗菌谱广抗菌肽种类多、来源多、抗菌谱广抗菌肽与肽类抗生素抗菌肽与肽类抗生素…•抗生素主要是细菌、真菌或放线菌发酵的抗生素主要是细菌、真菌或放线菌发酵的产物，由酶促反应合成；抗菌肽是生物基产物，由酶促反应合成；抗菌肽是生物基因编码在核糖体上合成因编码在核糖体上合成•抗生素含非蛋白质氨基酸（抗生素含非蛋白质氨基酸（D-氨基酸），氨基酸），多为锁环状肽链；抗菌肽都是多为锁环状肽链；抗菌肽都是L-氨基酸，氨基酸，含有双亲含有双亲α-螺旋螺旋或或β-折叠结构的带正电荷折叠结构的带正电荷的线性肽链，不含其他附加基团的线性肽链，不含其他附加基团…抗菌肽与肽类抗生素抗菌肽与肽类抗生素•糖肽类抗生素抑制细胞壁的合成；抗菌肽通糖肽类抗生素抑制细胞壁的合成；抗菌肽通过与带负电荷的微生物细胞膜直接作用，改过与带负电荷的微生物细胞膜直接作用，改变其通透性，造成膜的物理性损伤，导致细变其通透性，造成膜的物理性损伤，导致细胞内容物外渗而死亡胞内容物外渗而死亡•抗生素发挥作用要通过微生物细胞膜上或胞抗生素发挥作用要通过微生物细胞膜上或胞内特异的受体，且受体类型有限，微生物容内特异的受体，且受体类型有限，微生物容易通过变异产生耐药性；抗菌肽是通过阴阳易通过变异产生耐药性；抗菌肽是通过阴阳离子的物理作用，可以很快杀灭微生物而不离子的物理作用，可以很快杀灭微生物而不产生耐药性产生耐药性抗菌肽的抑菌作用机理抗菌肽的抑菌作用机理•离子通道模型离子通道模型•可变毯模型可变毯模型•抑制细胞壁形成抑制细胞壁形成•抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸•诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡•攻击线粒体攻击线粒体•影响细胞染色体影响细胞染色体•断裂癌细胞骨架系统断裂癌细胞骨架系统•抗菌肽的抗菌机制应该有多种抗菌肽的抗菌机制应该有多种抗菌肽的作用模式图抗菌肽的抗病毒作用机理抗菌肽的抗病毒作用机理l天蚕素能直接与病毒外壳作用，导致天蚕素能直接与病毒外壳作用，导致病毒外壳的通透性增加病毒外壳的通透性增加Ø裂解病毒颗粒裂解病毒颗粒Ø阻断病毒与细胞融合阻断病毒与细胞融合Ø抑制病毒复制抑制病毒复制抗菌肽的作用特点抗菌肽的作用特点•抗菌肽作用于细菌的细胞膜，使其通透性抗菌肽作用于细菌的细胞膜，使其通透性增大，从而杀灭细菌。

细菌必需改变膜的增大，从而杀灭细菌细菌必需改变膜的结构才能防御抗菌肽的进攻，改变膜的结结构才能防御抗菌肽的进攻，改变膜的结构意味着要改变多个基因构意味着要改变多个基因•只对原核生物细胞和病变真核生物细胞有只对原核生物细胞和病变真核生物细胞有抑制作用，真核生物细胞膜含有大量的胆抑制作用，真核生物细胞膜含有大量的胆固醇，使膜结构趋于稳定，高等动物细胞固醇，使膜结构趋于稳定，高等动物细胞存在高度发达的细胞骨架系统存在高度发达的细胞骨架系统抗菌肽在水产上的研究抗菌肽在水产上的研究1 1、、、、19881988年年年年Nakamura TNakamura T等首次对海洋生物亚洲鲎等首次对海洋生物亚洲鲎等首次对海洋生物亚洲鲎等首次对海洋生物亚洲鲎提取纯化，获得鲎肽素，低浓度能抑制革兰氏阴提取纯化，获得鲎肽素，低浓度能抑制革兰氏阴提取纯化，获得鲎肽素，低浓度能抑制革兰氏阴提取纯化，获得鲎肽素，低浓度能抑制革兰氏阴性和阳性细菌的生长性和阳性细菌的生长性和阳性细菌的生长性和阳性细菌的生长2 2、、、、AzumiAzumi K K等等等等(1990)(1990)从一种海鞘的血细胞中分离从一种海鞘的血细胞中分离从一种海鞘的血细胞中分离从一种海鞘的血细胞中分离获得抗菌肽获得抗菌肽获得抗菌肽获得抗菌肽HaloyaminenHaloyaminen，并试验发现其可抑，并试验发现其可抑，并试验发现其可抑，并试验发现其可抑制某些鱼制某些鱼制某些鱼制某些鱼RNARNA病毒和某些海水细菌的生长病毒和某些海水细菌的生长病毒和某些海水细菌的生长病毒和某些海水细菌的生长 。

抗菌肽在水产上的研究抗菌肽在水产上的研究3 3、、、、19971997年年年年DestoumieuxDestoumieux等从养殖南美白对虾血等从养殖南美白对虾血等从养殖南美白对虾血等从养殖南美白对虾血细胞和血浆中分离到了几种抗菌活性因子，其中细胞和血浆中分离到了几种抗菌活性因子，其中细胞和血浆中分离到了几种抗菌活性因子，其中细胞和血浆中分离到了几种抗菌活性因子，其中3 3种具有抗真菌、细菌尤其是革兰氏阳性菌的能种具有抗真菌、细菌尤其是革兰氏阳性菌的能种具有抗真菌、细菌尤其是革兰氏阳性菌的能种具有抗真菌、细菌尤其是革兰氏阳性菌的能力力力力 4 4、、、、 19961996年，以色列学者年，以色列学者年，以色列学者年，以色列学者OrenOren从豹鳎体内分离得从豹鳎体内分离得从豹鳎体内分离得从豹鳎体内分离得到到到到PardaxinPardaxin此肽具有比蜂毒素更强的抗菌活性和此肽具有比蜂毒素更强的抗菌活性和此肽具有比蜂毒素更强的抗菌活性和此肽具有比蜂毒素更强的抗菌活性和更低的人红血球溶血活性更低的人红血球溶血活性更低的人红血球溶血活性更低的人红血球溶血活性5 5、、、、MittaMitta等从两种贻贝中分离到多种抗菌肽等从两种贻贝中分离到多种抗菌肽等从两种贻贝中分离到多种抗菌肽等从两种贻贝中分离到多种抗菌肽抗菌肽在水产上的研究抗菌肽在水产上的研究•黄平等研究了草鱼肠道的抗菌肽黄平等研究了草鱼肠道的抗菌肽•37℃℃，，30分钟，大肠杆菌、金黄色葡萄球分钟，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和嗜水气单胞菌的细胞膜皱缩破裂菌和嗜水气单胞菌的细胞膜皱缩破裂•胰蛋白酶消化胰蛋白酶消化37℃℃、、 16小时，对其结构和小时，对其结构和抑菌活性无影响抑菌活性无影响•100 ℃℃，，30分钟对其抑菌活性无影响分钟对其抑菌活性无影响抗菌肽在水产上的研究抗菌肽在水产上的研究•李思明等（李思明等（2007）从稚鳄龟组织提）从稚鳄龟组织提取的抗菌肽对有效抑制沙门氏菌和取的抗菌肽对有效抑制沙门氏菌和嗜水气单胞菌嗜水气单胞菌•刘慧明等（刘慧明等（2008）研究鲎抗菌肽对）研究鲎抗菌肽对隐球菌和枯草芽孢杆菌具有抑制作隐球菌和枯草芽孢杆菌具有抑制作用，而对变形杆菌无效用，而对变形杆菌无效1 1、姜兰等（、姜兰等（20022002）研究发现，抗菌肽对水产）研究发现，抗菌肽对水产养殖过程中常见病原菌养殖过程中常见病原菌——嗜水气单胞菌、嗜水气单胞菌、梅氏弧菌、迟钝爱德华氏菌及温和气单胞梅氏弧菌、迟钝爱德华氏菌及温和气单胞菌均有较好的抑菌效果菌均有较好的抑菌效果抗菌肽在水产动物的应用抗菌肽在水产动物的应用2 2、黄自然等（、黄自然等（20052005）比较了抗菌肽、金霉）比较了抗菌肽、金霉素和空白对照对南美白对虾的效果，认为：素和空白对照对南美白对虾的效果，认为：抗菌肽在对虾饲料或水体中能控制水中的微抗菌肽在对虾饲料或水体中能控制水中的微生物，使致病微生物如弧菌等均能杀灭，通生物，使致病微生物如弧菌等均能杀灭，通过饲料摄入虾体内可以促进生长和提高免疫过饲料摄入虾体内可以促进生长和提高免疫力力抗菌肽在水产动物的应用抗菌肽在水产动物的应用3 3、王广军等（、王广军等（、王广军等（、王广军等（20052005）等在饲料中添加抗菌肽。

等在饲料中添加抗菌肽等在饲料中添加抗菌肽等在饲料中添加抗菌肽 结果发现：饲料中添加抗菌肽对南美白对虾的生结果发现：饲料中添加抗菌肽对南美白对虾的生结果发现：饲料中添加抗菌肽对南美白对虾的生结果发现：饲料中添加抗菌肽对南美白对虾的生长有显著影响，平均终末体重比对照组提高了长有显著影响，平均终末体重比对照组提高了长有显著影响，平均终末体重比对照组提高了长有显著影响，平均终末体重比对照组提高了23%23%，日生长速度提高了，日生长速度提高了，日生长速度提高了，日生长速度提高了58%58%，相对增重率提，相对增重率提，相对增重率提，相对增重率提高了高了高了高了19%19%，成活率提高了，成活率提高了，成活率提高了，成活率提高了9%9%，饲料系数降低了，饲料系数降低了，饲料系数降低了，饲料系数降低了13%13%抗菌肽在水产动物的应用抗菌肽在水产动物的应用抗菌肽在水产动物的应用抗菌肽在水产动物的应用•李清等（李清等（2004）在草鱼饲料中添加抗菌肽）在草鱼饲料中添加抗菌肽可提高生长速度、存活率，促进矿物元素可提高生长速度、存活率，促进矿物元素的吸收和利用的吸收和利用•刘福星等（刘福星等（2004）在凡纳滨对虾饲料中添）在凡纳滨对虾饲料中添加抗菌肽，生长速度、饲料转化率、成活加抗菌肽，生长速度、饲料转化率、成活率和饱满度均提高了率和饱满度均提高了抗菌肽在罗非鱼饲料中的应用抗菌肽在罗非鱼饲料中的应用天蚕素抗菌肽－水产饲料添加剂天蚕素抗菌肽－水产饲料添加剂抗菌肽在大黄鱼饲料中的应用抗菌肽在大黄鱼饲料中的应用lFDA仅批准土霉素和磺胺二甲氧嗪仅批准土霉素和磺胺二甲氧嗪(Ormetoprim)用于水产动物药物添加剂用于水产动物药物添加剂l允许使用的饲料添加剂品种目录允许使用的饲料添加剂品种目录 l禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录目录 试验一 CAD对罗非鱼幼鱼生产性能的影响（2000尾，集美大学，2009年，56天）对照照组（黄霉素）（黄霉素）天蚕素天蚕素(50ppm)天蚕素天蚕素(100ppm)天蚕素天蚕素(150ppm)P值肥满度肥满度, g/cm31.65±0.11b1.79±0.1a 1.81±0.8a1.74±0.08a 0.03 特定生特定生长率长率,%2.64±0.07 2.59±0.092.65±0.10 2. 64±0.070.48相对增相对增重率重率,%339.71±17.04 326.64±22.44 341.06±24.66 339.21±19.94 0.50饵料系饵料系数数,%1.32±0.031.36±0.051.32±0.031.31±0.050.28成活率，成活率，%99.53±0.2599.75±0.2099.58±0.3599.90±0.100.09（共（共4 4个处理，每个处理个处理，每个处理1010个重复，每个重复个重复，每个重复5050尾）尾）试验二试验二 抗菌肽与几种常用促生长抗生素效果对比试验抗菌肽与几种常用促生长抗生素效果对比试验（（800尾，集美大学，尾，集美大学，2009年，年，56天）天）注：肽合素为抗菌肽的商品名注：肽合素为抗菌肽的商品名试验三 抗菌肽对大黄鱼的影响•试验对象：大黄鱼幼鱼（试验对象：大黄鱼幼鱼（32g））•试验地点试验地点 ：福建省宁德市某大型养殖场：福建省宁德市某大型养殖场•试验设计：对照组（试验设计：对照组（25%大蒜素，大蒜素，150g/t;三黄三黄粉粉125g/t ）、抗菌肽）、抗菌肽100g/t•试验设备：浮伐式网箱（试验设备：浮伐式网箱（4×8×3.5m ））•试验时间：试验时间：2009.10.25—2009.12.20（共（共56天）天） 试验网箱试验结果•饲料中添加100ppm抗菌肽可以明显提高水产动物的生长速度，降低饲料效率，提高性价比。

试验结论试验结论天蚕素抗菌肽－水产药物天蚕素抗菌肽－水产药物•预防用药预防用药•治疗用药治疗用药•消毒用药消毒用药水产药物的应用现状水产药物的应用现状v现状现状Ø专业渔药生产企业专业渔药生产企业300300多家，品种多家，品种500500多个，产多个，产量量2.52.5万吨，产值万吨，产值4 4亿多元Ø种类：消毒剂、驱杀虫剂、水质（底质）改良种类：消毒剂、驱杀虫剂、水质（底质）改良剂、抗菌药、中草药剂、抗菌药、中草药Ø渔民基本上靠渔药控制水产动物疾病渔民基本上靠渔药控制水产动物疾病Ø渔药的安全使用是一个重要的社会问题渔药的安全使用是一个重要的社会问题v存在的问题存在的问题Ø渔药药理学等理论研究薄弱，难于制定科学的残渔药药理学等理论研究薄弱，难于制定科学的残留限量、给药剂量、休药期、使用规范等留限量、给药剂量、休药期、使用规范等Ø有效安全的渔药及其剂型贫乏，制剂的工艺水平有效安全的渔药及其剂型贫乏，制剂的工艺水平低散剂占低散剂占85%85%以上，辅料多借用人兽药以上，辅料多借用人兽药Ø渔药市场竞争无序、混乱现象严重渔药市场竞争无序、混乱现象严重20052005年，华年，华东地区渔药引起的死鱼事件东地区渔药引起的死鱼事件6060多起，直接经济损多起，直接经济损失失10001000万元。

万元Ø滥用乱用渔药现象突出，威胁水产品和环境的安滥用乱用渔药现象突出，威胁水产品和环境的安全Ø渔药滥用导致病原体耐药性增加渔药滥用导致病原体耐药性增加Ø渔药给予方式造成的负面影响尚未得到解决渔药给予方式造成的负面影响尚未得到解决水产药物的应用现状水产药物的应用现状v趋势趋势Ø病害频发，需求增大病害频发，需求增大Ø由重治疗药物向重预防药物及饲料添加剂方向转由重治疗药物向重预防药物及饲料添加剂方向转变变Ø由简单移植向安全、高效、实用方向发展由简单移植向安全、高效、实用方向发展水产药物的应用现状水产药物的应用现状天蚕素抗菌肽－水产药物天蚕素抗菌肽－水产药物•专一化专一化•系列化系列化•安全性安全性谢谢！。