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1.
喻正旺  周忠新 《中国农业科学》2021,54(13):2895-2905
近年,越来越多的研究表明,中链脂肪酸(MCFAs)抵抗病原菌是哺乳动物先天防御系统的重要组成部分,而且MCFAs也能够诱导人、猪和鸡内源性防御肽的表达,MCFAs的这些新功能尚未引起重视。MCFAs还和饲用有机酸或饲用植物精油具有协同抗菌增效作用,可以减少这些活性物质的使用量。相比于长链脂肪酸,日粮中添加MCFAs能显著地提高动物机体内氧气消耗量和线粒体呼吸速率,但产生活性氧自由基少,特别适合幼龄动物肠代谢和肝代谢所需的快速能量供应特点。日粮添加低浓度MCFAs(0.1%—0.5%,质量比)能显著提高新生或断奶仔猪存活率、粗蛋白粗脂肪消化率、饲料转化率,调节肠道菌群和改善肠上皮结构,进而促进生长。基于MCFAs的上述功能,将MCFAs与饲用有机酸或植物精油复配制备成微囊颗粒,可能是其用于仔猪抗生素替代品的尚佳方式。  相似文献   
2.
崔一芳  郑敏  丁双阳  朱奎 《中国农业科学》2021,54(12):2666-2674
蜡样芽孢杆菌是一类兼性厌氧的革兰氏阳性杆菌,可以产生芽孢抵抗不良环境,并广泛存在于土壤、水、空气和多种食物中。致病性蜡样芽孢杆菌是常见的食源性条件致病菌之一,其引发的食物中毒主要是由其产生的毒素导致的。致吐毒素cereulide是致病性蜡样芽孢杆菌产生的重要毒素之一,是一种小分子亲脂性十二环肽,结构性质十分稳定。Cereulide能够引起恶心、呕吐等轻微的食物中毒症状,也可导致如肝性脑病、急性肝脏衰竭等严重致死的疾病。当前对于cereulide的毒性作用机制研究局限于其刺激传入迷走神经引起呕吐症状,以及作为钾离子载体,诱导线粒体膜电位丧失,并最终导致细胞死亡,而对于其导致的严重肝脏和脑部病变的毒性作用机制研究仍十分不足。Cereulide是由cereulide合成酶基因簇(ces)编码,非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide-synthetase, NRPS)系统控制合成的。Cereulide由两个羟基酸和两个氨基酸残基[-D-HIC-D-Ala-L-HIV-L-Val-]经3次迭代组成三聚体缩酚酞,其结构特殊并有很强的代表性,但因NRPS合成系统的灵活性会产生许多变体,因此cereulide的毒性与其生物合成过程息息相关。文章在现有文献报道和研究数据的基础上,总结并提出了cereulide的生物合成机理:首先,cereulide合成基因簇的CesA和CesB结构域分别识别D-α-酮羧酸、L-丙氨酸、L-α-酮异戊酸和L-缬氨酸,通过共价结合形成cereulide的主要合成单元二肽;其次,依照上述过程重复合成四肽;再通过重复反应合成第二个四肽,两个四肽通过酯化形成八肽;再次重复上述反应,形成三元络合的产物肽;最后,由于ces-NRPS的硫酯酶结构域活性中心表面结构阻止外部水分子进入,并诱导内部亲核攻击反应,最终释放出环状cereulide。目前,由产cereulide的蜡样芽孢杆菌引起的食物中毒风险被低估。并且,本团队前期研究发现部分芽孢杆菌微生态制剂中混有产cereulide的蜡样芽孢杆菌菌株。因此,产cereulide蜡样芽孢杆菌的存在对食品安全和公共健康均构成了潜在风险。文章综述了cereulide的毒性作用及机制,为进一步研发cereulide防控措施提供科学依据;总结并提出了cereulide的生物合成机理,强调了催化酮酸形成酯的酮还原酶域(KR),及形成重复单元和环肽的硫酯酶域(TE)在其合成中的重要作用,为阐明类似结构的非核糖体肽合成提供新的思路。  相似文献   
3.
研究旨在应用生物信息学方法分析生防菌哈茨木霉的分泌蛋白及Peptaibols合成酶。本研究以哈茨木霉Tr1菌株的11264条假定蛋白质序列为对象,利用Signal P、Protparam和Swissmodel等生物信息学工具预测出分泌蛋白,分析其信号肽特征,从中筛选可能与其生防机制有直接联系的分泌蛋白和Peptaibols合成酶,并对这些蛋白质的性质和结构功能进行分析。结果表明:哈茨木霉Tr1菌株含有403个分泌蛋白,其中假定蛋白质PNP53160和PNP56908可能起到纤维素酶和几丁质酶的作用。分泌蛋白的信号肽的中间区域富含亮氨酸和丙氨酸,C端属于A-X-A类型。假定蛋白PNP58822中的16862~20750 aa片段可能起到Peptaibols合成酶作用,该蛋白主要包括了乙酰辅酶A合成酶Ⅰ、Taq A的CT结构域和脂肽合成酶亚基Ⅲ等功能区域。本研究应用生物信息学方法分析了403个分泌蛋白及其信号肽特征,筛选出了可能与哈茨木霉生防机制相关的蛋白质,并预测了其性质、结构和功能,为进一步研究哈茨木霉的生防机制提供理论基础。  相似文献   
4.
试验旨在研究抗菌肽BSN-37的抑菌活性和稳定性。采用微量倍比稀释法测定抗菌肽BSN-37的最小抑菌浓度(MIC),菌落计数法分析抗菌肽BSN-37对大肠杆菌CVCC1568的杀菌动力学特征,扩散法测定抗菌肽BSN-37的盐离子稳定性、酸碱稳定性、血清稳定性、胰酶稳定性、热稳定性、反复冻融稳定性、室温保持稳定性、药效保持时间稳定性。结果显示,抗菌肽BSN-37对革兰氏阴性菌(大肠杆菌和沙门氏菌)的MIC为1.5625~25 μg/mL,对革兰氏阳性菌(枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌)的MIC为1.5625~12.5 μg/mL,对真菌(白色念珠菌)没有活性;抗菌肽BSN-37可在90 min内完全杀灭大肠杆菌CVCC1568;除了Fe2+和胰酶会影响抗菌肽BSN-37的抑菌活性外,在75~100 ℃的高温、150~250 mmol/L高浓度盐离子(Na+、K+、Ca2+和Mg2+)、20%~25%饱和浓度的Cu2+、pH 4~10、20%~25%的血清、10~12次的反复冻融、10~12 d室温保存等条件下仍能保持较好的抑菌活性,药效保持时间可达7.5 d。本试验结果表明,抗菌肽BSN-37具有替代抗生素成为新抗菌药物的潜力,为抗菌肽BSN-37的临床应用提供了理论依据。  相似文献   
5.
6.
Peritrophic matrix/membrane (PM) critically prevents the midgut of insects from external invasion by microbes. The proteins in the peritrophic membrane are its major structural components. Additionally, they determine the formation and function of this membrane. However, the role of PM proteins in immune regulation is unclear. Herein, we isolated a novel PM protein (MdPM-17) from Musca domestica larvae. Further, the function of MdPM-17 in regulating host innate immunity was identified. Results showed that the cDNA of MdPM-17 full is 635 bp in length. Moreover, it consists of a 477-bp open reading frame encoding 158 amino acid residues. These amino acid residues are composed of two Chitin-binding type-2 domain (ChtBD2) and 19 amino acids as a signal peptide. Moreover, tissue distribution analysis indicates that MdPM-17 was enriched expressed in midgut, and moderate levels in the fat body, foregut, and malpighian tubule. Notably, MdPM-17 recombinant protein showed high chitin-binding capacity, thus belongs to the Class III PM protein group. MdPM-17 protein silencing via RNA interference resulted in the expression of antimicrobial peptide (defensin, cecropins, and diptericin) genes, and this occurred after oral inoculation with exogenous microbes Escherichia coli (Enterobacteriales:Enterobacteriaceae), Staphylococcus aureus (Bacillales:Staphylococcaceae), and Candida albicans (Endomycetales:Saccharomycetaceae)). Therefore, all the antimicrobial peptide (AMP) gene expression levels are high in MdPM-17-depleted larvae during microbial infection compared to controls. Consequently, these findings indicate that MdPM-17 protein is associated with the antibacterial response from the housefly.  相似文献   
7.
试验旨在对一株产抗菌肽枯草芽孢杆菌BL0006的发酵培养基和发酵条件进行优化,以提高发酵液中抗菌肽的效价。首先通过单因子试验筛选出培养基的最适碳源、氮源与无机盐分别为葡萄糖、蛋白胨和K2HPO4;在此基础上采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法得到培养基最佳配方:通过摇瓶单因素试验对发酵条件、温度、接种量、转速进行了优化,优化后的发酵培养基为葡萄糖47.7 g/L、蛋白胨29.0 g/L、K2HPO4 3.3 g/L,摇瓶发酵工艺为接种量30 mL/L、初始pH 7.5、摇床转速220 r/min、培养温度37℃。优化后抗菌肽的效价提高到了4.25×104 U/mL,是优化前的3.51倍。综合试验结果,本研究筛选的培养基和优化后的发酵工艺可达到高产、降低成本、缩短发酵时间的效果。  相似文献   
8.
As sessile organisms, plants rely on their roots for anchorage and uptake of water and nutrients. Plant root is an organ showing extensive morphological and metabolic plasticity in response to diverse environmental stimuli including nitrogen (N) and phosphorus (P) nutrition/stresses. N and P are two essential macronutrients serving as not only cell structural components but also local and systemic signals triggering root acclimatory responses. Here, we mainly focused on the current advances on root responses to N and P nutrition/stresses regarding transporters as well as long-distance mobile proteins and peptides, which largely represent local and systemic regulators, respectively. Moreover, we exemplified some of the potential pitfalls in experimental design, which has been routinely adopted for decades. These commonly accepted methods may help researchers gain fundamental mechanistic insights into plant intrinsic responses, yet the output might lack strong relevance to the real situation in the context of natural and agricultural ecosystems. On this basis, we further discuss the established—and yet to be validated—improvements in experimental design, aiming at interpreting the data obtained under laboratory conditions in a more practical view.  相似文献   
9.
【目的】研究反刍动物蛙皮素样肽家族多肽及其受体的保守性。为不同动物,特别是反刍动物这2种蛙皮素样多肽及其受体蛋白抗原设计和活性多肽筛选等研究提供参考。【方法】采用生物信息分析学的方法,通过UniProt数据库比较牛的蛙皮素样肽家族胃泌素释放肽(Gastrin-releasing peptide, GRP)和神经介素B(Neuromedin B, NMB)2种多肽及其特异性受体GRP-R和NMB-R与其他动物氨基酸序列的差异性。【结果】13种动物成熟GRP多肽C-端的8个氨基酸序列完全相同,牛GRP氨基酸序列与绵羊、猪和豚鼠最高,分别为88.7%、77.8%和77.8%,与其他动物相似性低于74.1%。10种动物成熟NMB多肽C-端10个氨基酸序列完全相同。牛GRP-R与狗、马和猪等相似性最高,分别为96.1%、94.3%和94.0%,牛NMB-R与猪、人和马相似性最高,分别为92.3%、91.5%和91.0%;牛GRP-R与NMB-R相似性仅为62.2%。【结论】GRP和NMB的C-端氨基酸序列在不同动物之间均具有高度的保守性,而N-端为变化区域,且GRP-R和NMB-R氨基酸序列在动物之间保守性较高。  相似文献   
10.
The gut microbiota is comprised of a diverse array of microorganisms that interact with immune system and exert crucial roles for the health. Changes in the gut microbiota composition and functionality are associated with multiple diseases. As such, mobilizing a rapid and appropriate antimicrobial response depending on the nature of each stimulus is crucial for maintaining the balance between homeostasis and inflammation in the gut. Major players in this scenario are antimicrobial peptides (AMP), which belong to an ancient defense system found in all organisms and participate in a preservative co-evolution with a complex microbiome. Particularly increasing interactions between AMP and microbiota have been found in the gut. Here, we focus on the mechanisms by which AMP help to maintain a balanced microbiota and advancing our understanding of the circumstances of such balanced interactions between gut microbiota and host AMP. This review aims to provide a comprehensive overview on the interplay of diverse antimicrobial responses with enteric pathogens and the gut microbiota, which should have therapeutic implications for different intestinal disorders.  相似文献   
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