湯安英

（貴州醫(yī)科大學，貴州貴陽 550001）

隨著微生物在制藥工程中的突破性應(yīng)用，越來越多的人把目光投向生物抗菌活性物質(zhì)的應(yīng)用。各類生物由于生存在不同的自然環(huán)境中，其抗菌活性物質(zhì)作用各不相同。目前，人們已經(jīng)從各類生物體內(nèi)提取各種抗菌活性物質(zhì)并運用于醫(yī)療保健、食物防腐等方面。

1 抗菌活性物質(zhì)來源

1.1 植物內(nèi)生真菌抗菌活性物質(zhì)

研究者大多都集中研究植物內(nèi)生真菌的抗菌活性。植物內(nèi)生菌是寄生在植物組織中的一大類群特殊微生物，越來越多的研究表明，運用植物內(nèi)生菌能研制大量新型藥物。例如，蛹蟲草菌株中抗菌效果較強的CF2菌株對芽孢桿菌的抑制率較高，對酵母菌和黑曲霉菌落的生長也有部分抑制作用[1]；運用牛津杯法和最小濃度測定比較浮萍提取物的體外抗菌活性，結(jié)果表明浮萍甲醇提取物、95%乙醇提取物對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌和農(nóng)桿菌均有不同程度的抑菌效果；該研究表明，結(jié)合浮萍的自身特性，對浮萍提取物進行篩選，能顯著促進優(yōu)良藥物的開發(fā)[2]。此外，丹參內(nèi)生菌中分離到的一個抗菌生物堿能有效保護丹參免受病原真菌的感染[3]；而艾葉中的抑菌物質(zhì)主要是艾葉中的揮發(fā)油，其具有抗細菌、抗病毒、抗真菌等有效作用，艾葉的水提物還具有一定的抗肝癌活性作用[4]。近年來，廖敏等[5]對阿壩地區(qū)狼毒內(nèi)生放線菌的抗菌活性也有所研究。

1.2 海洋微生物體內(nèi)抗菌活性物質(zhì)

隨著科學不斷發(fā)展和進一步的深入研究，研究者對海洋微生物體內(nèi)分泌的抗菌活性物質(zhì)也有了初步研究。海洋環(huán)境較陸地相比，有高壓、高鹽、貧營養(yǎng)和低溫等突出特點。為適應(yīng)極其復(fù)雜的海洋環(huán)境，海洋中的微生物有其獨特特征。自人類開發(fā)利用海洋資源以來，捕撈業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、航海業(yè)以及工業(yè)的快速發(fā)展，使海洋的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，生態(tài)平衡岌岌可危。海洋微生物以其快速的繁殖速度和強大的適應(yīng)能力在不斷改變的海洋中迅速形成異常環(huán)境微生物區(qū)系，并通過氧化還原活動來達到并調(diào)整新的動態(tài)平衡。因此，相對于陸地動植物和土壤微生物，海洋微生物由于其獨特的生存和代謝方式，可以產(chǎn)生特殊的抗菌活性物質(zhì)，對當前的藥物研制與開發(fā)具有較大作用。

大多數(shù)海洋細菌都會產(chǎn)生抗生素，包括假單胞菌屬、黃桿菌屬、芽孢桿菌屬、欽式菌屬、弧菌屬及許多未鑒定的菌種。海洋假單胞菌中分離得到的抗菌蛋白CAP-1對枯草芽孢桿菌、白色念珠菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等具有廣譜的抗菌作用，該蛋白可作為開發(fā)無毒抗菌劑的先導化合物。而目前對海洋真菌的研究較多，主要集中于青霉和曲霉，其不管對人類、植物還是水生病原菌都有很強的抗菌活性。目前，只有少數(shù)海洋微生物應(yīng)用于臨床研究，但隨著對海洋資源的可持續(xù)開發(fā)，在海洋微生物抗菌活性物質(zhì)提取方面的成果必將對新型藥物產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要作用[6]。

1.3 動物體內(nèi)抗菌活性物質(zhì)

目前，對動物體內(nèi)或體表抗菌活性物質(zhì)的研究較植物和海洋微生物較少，已知的有對東亞飛蝗、黃粉蟲、星斑川鰈、草魚和柞蠶等體內(nèi)的抗菌活性物質(zhì)進行分離和提取。由于外源異物刺激，黃粉蟲體內(nèi)的免疫系統(tǒng)會產(chǎn)生一種肽類物質(zhì)，這類物質(zhì)具有抗菌或殺菌活性。用各類有機溶劑對黃粉蟲幼蟲和成蟲勻漿物進行浸泡，提取黃粉蟲體內(nèi)的脂類活性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯提取物對大腸桿菌、金色葡萄糖球菌、枯草芽孢桿菌、普通變形桿菌、黃曲霉和黑曲霉的抑菌效果最好[7]。駱雪等[8]發(fā)現(xiàn)東亞飛蝗抗菌活性物質(zhì)粗提液對革蘭氏陽性菌（如枯草芽孢桿菌、金色葡萄糖球菌等）或革蘭氏陰性菌（如大腸桿菌、水稻白葉枯病原菌）均有一定的抑制作用，其中對金色葡萄糖球菌的抑制作用最為明顯。魚類黏液中含有大量非特異性抗菌活性成分，在自然條件下可抵抗微量病原菌的侵害，是魚類先天性免疫系統(tǒng)的重要組成部分。星川班鰈相關(guān)免疫組織如脾臟、腎臟、后腸及皮膚黏液提取物對鰻弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌和愛德華式菌具有抗菌活性[9]。劉倫倫等[10]發(fā)現(xiàn)草魚腸道抗菌物質(zhì)的最佳提取條件為乙酸體積分數(shù)10%，料液比1∶3.5（g/mL），超聲時間10 min，4 ℃下提取24 h，在此條件下的提取物對金黃色葡萄糖球菌和大腸桿菌的抑制作用較好。柞蠶在受到創(chuàng)傷、物理作用、化學物質(zhì)或病原微生物等刺激后，其體內(nèi)會合成一系列生物活性物質(zhì)，包括防御素、溶菌酶、凝集素和柞蠶抗菌肽等，其中柞蠶抗菌肽有較強的抗菌活性。柞蠶滯育蛹血淋巴產(chǎn)生的抗菌活性物質(zhì)，能使某種大腸桿菌細胞膜破裂，最終因內(nèi)容物外流而死亡，而此種大腸桿菌正是導致仔豬腹瀉的致病菌[11]。因此該抗菌活性物質(zhì)未來有望在畜牧業(yè)飼料添加劑方面有所突破研究，替代或部分替代畜牧業(yè)抗生素，具有廣闊的發(fā)展前景。

2 活性物質(zhì)分離與提取方法

2.1 有機溶劑提取法

有機溶劑提取法有乙酸提取法[12]、丙酮和甲醛混合液提取法[13]、乙酸乙酯提取法等。劉倫倫等[10]用不同體積分數(shù)、料液比、超聲時間的乙酸溶液對草魚魚腸菌活性物質(zhì)進行提取，綜合研究后發(fā)現(xiàn)8%～12%的乙酸提取液的抑菌作用最好。耿俊麗[7]發(fā)現(xiàn)采用不同溶劑（無水乙醇、苯、丙酮、乙酸乙酯和石油醚）對黃粉蟲幼蟲和成蟲的勻漿物進行浸泡提取，通過5種指示菌的抗菌效果檢測，發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯提取物的抗菌效果最佳。

2.2 無機溶劑提取法

張希春等[14]發(fā)現(xiàn)經(jīng)硫酸銨沉淀、 超濾和陽離子交換分離得到的蚯蚓抗菌肽 EABP1對鶉雞腸球菌、綠膿桿菌、鮑氏不動桿菌、土生克雷伯桿菌和糞腸球菌有一定的抑制作用，這為新一代抗感染藥物提供了新思路。張雅靜[15]發(fā)現(xiàn)苦瓜活性物質(zhì)的水提取物對金黃色葡萄球菌的抑菌效果最好，因此通常采用水提取苦瓜活性物質(zhì)，而非使用有機溶劑，如70%的乙醇溶液等。不同種類的活性物質(zhì)在不同的溶劑中各表現(xiàn)出不同的抑菌效果，研究者應(yīng)根據(jù)生物體內(nèi)活性物質(zhì)的狀態(tài)、溶解性等各類因素選擇相應(yīng)的提取工藝。

2.3 超聲波提取工藝

超聲波提取分離是一種依據(jù)物質(zhì)中有效成分和有效成分群體的極性、溶解性和存在狀態(tài)等特性設(shè)計的一種工藝。通過超聲波振動的方式，能使溶劑進入固體中，從而使物質(zhì)中的有機成分溶解于溶劑中，最終得到多成分混合提取液。通過超聲波技術(shù)不僅可以強化物質(zhì)的提取分離，大幅度縮減提取時間，提高物質(zhì)提取分離率，達到節(jié)約成本的目的，還可以增加產(chǎn)品的最終產(chǎn)量并提高質(zhì)量。郭孝武等[16]利用超聲波提取黃芩苷，認為超聲波提取法比常規(guī)煎煮法和浸泡提取法提取效率更高。與常規(guī)提取方法相比，超聲波提取法所需設(shè)備條件要求較高，但提取效率也大幅度提高。研究者在分離和提取生物體內(nèi)的抗菌活性物質(zhì)時應(yīng)綜合考慮各類實驗條件，選擇最合適的提取方法。

3 結(jié)語

近年來，對生物體內(nèi)抗菌活性物質(zhì)的研究日益增多，研究植物體內(nèi)抗菌活性物質(zhì)能促進對植物抗病害新型無公害農(nóng)藥的研制與開發(fā)，對我國農(nóng)業(yè)有巨大貢獻；研究海洋微生物分泌的抗菌活性成分不僅能使海洋可持續(xù)資源得到開發(fā)，也能開拓更廣闊的海洋研究領(lǐng)域，同時促進大量新型藥物的開發(fā)?？咕钚晕镔|(zhì)在動物體內(nèi)的發(fā)現(xiàn)雖較植物和海洋微生物少，但也說明了在該領(lǐng)域有更大的發(fā)展空間。生物于自然界中的生存環(huán)境豐富多彩，其自身對于有害病菌和病毒的抵抗能力各不相同。正是因為具有生物多樣性，研究生物體內(nèi)的抗菌活性物質(zhì)才有價值和意義。在未來研究中，生物體內(nèi)抗菌活性物質(zhì)對于新型藥物的研制與開發(fā)必將起到重要的推動作用。