陳 選，陳 旭，韓金志，汪少蕓,*

（1.福州大學(xué)石油化工學(xué)院，福建 福州 350108；2.福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建 福州 350108）

抗生素的過度使用會(huì)導(dǎo)致許多病原微生物對(duì)幾乎所有的藥物都產(chǎn)生不同程度的耐藥性，這成為我國(guó)畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)及食品工業(yè)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的桎梏[1-2]。因此，發(fā)展新型的“抗生素替代物”勢(shì)在必行?？咕谋蛔u(yù)為“天然抗生素”，是生物體內(nèi)普遍存在并具有廣譜抗微生物活性的小分子多肽，是天然免疫系統(tǒng)的重要組成部分，其在防御病原微生物中發(fā)揮著重要作用[3-5]。同時(shí)，抗菌肽被證實(shí)不僅對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、真菌、病毒及腫瘤細(xì)胞等有抑制或殺滅作用，而且具有良好的免疫調(diào)節(jié)生物學(xué)功能[6-7]。海洋擁有地球上大約80%的生物資源，生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，魚類作為低等脊椎動(dòng)物，當(dāng)其受到損傷或者病原微生物入侵時(shí)，將會(huì)迅速分泌抗菌肽以作為防御和殺傷入侵物質(zhì)的非特異性免疫因子[8-10]。因此，從海洋魚類中發(fā)現(xiàn)更多活性豐富的抗菌肽，并探索其在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)及食品工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。

本文綜述了海洋魚源抗菌肽的結(jié)構(gòu)、生物活性及作用機(jī)制的研究進(jìn)展，展望了其在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用前景，以期為海洋魚源抗菌肽的進(jìn)一步研究利用提供依據(jù)。

1 海洋魚源抗菌肽的結(jié)構(gòu)

抗菌肽作為海洋魚類重要的非特異性免疫因子，當(dāng)魚類受到損傷或者病原微生物入侵時(shí)，其將會(huì)被迅速分泌以抵御和殺傷入侵物質(zhì)[8-9]。通過分析現(xiàn)有魚源抗菌肽間氨基酸序列的一級(jí)結(jié)構(gòu)可知，它們彼此間并未表現(xiàn)出高度的同源性，但存在一些共同特征（如富含較多的疏水性氨基酸，使分子在疏水性環(huán)境中折疊成疏水或兩親性的α-螺旋結(jié)構(gòu)；富含賴氨酸或精氨酸而使分子整體帶正電荷等[11-12]）。根據(jù)海洋魚源抗菌肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)和在細(xì)胞膜相互作用過程中形成的二級(jí)結(jié)構(gòu)特征，主要將其分為3 類[13]：1）不含半胱氨酸但可以折疊成疏水或兩親性的α-螺旋結(jié)構(gòu)（圖1A）。此類抗菌肽因?yàn)楦缓撤N堿性氨基酸和具有α-螺旋結(jié)構(gòu)，有利于通過在細(xì)菌細(xì)胞膜中形成穿孔以直接發(fā)揮抗菌活性，主要包括Piscidins[14]、Gaduscidins[15]、Moronecidins[16]、Pleurocidin[17-18]、Chrysophsin[19]、Pardaxins[20]及Epinecidin[21]等。2）富含半胱氨酸且能夠通過二硫鍵形成β-折疊結(jié)構(gòu)（圖1B），主要包括Cathelicidin[22]、Defensins[23]、Hepcidin[24]等。 3）富含某種特定氨基酸的無規(guī)則結(jié)構(gòu)肽，如環(huán)狀結(jié)構(gòu)抗菌肽（圖1C）和伸展類抗菌肽（圖1D），主要包括 HPL-1[25]、Parasin I[26]、Oncorhyncin II[27]及Hipposin[28]等組蛋白衍生抗菌肽，此類抗菌肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)與組蛋白H1、H2A及H2B相似（表1）。近幾年，海洋魚類中富含天冬氨酸和谷氨酸的非陽(yáng)離子抗菌肽也相繼被發(fā)現(xiàn)[29-31]，主要包括鰹魚的SHbAP、大西洋鱈魚的Piscidin-2、大黃魚的Lc-NK-lysin等。就抗菌肽結(jié)構(gòu)整體而言，海洋魚源與陸生動(dòng)物及兩棲動(dòng)物間不存在明顯的差異，因此，相應(yīng)的抗菌肽結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)同樣適用于海洋魚源。但是，海洋魚源抗菌肽也存在一些特有的家族結(jié)構(gòu)，如富含組氨酸的Piscidins[14]，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)信息可為新型“抗生素替代物”的發(fā)展提供更多選擇。

圖 1 海洋魚源抗菌肽的主要結(jié)構(gòu)[13]Fig. 1 Structures of antimicrobial peptides derived from marine fish[13]

表 1 海洋魚源主要抗菌肽Table 1 Major antimicrobial peptides derived from marine fish

2 海洋魚源抗菌肽的生物活性

2.1 抗微生物

海洋魚源抗菌肽具有抗微生物功能，不僅對(duì)金黃色葡萄球菌、糞鏈球菌、尼氏鏈球菌、加氏乳球菌、大蒜乳桿菌等革蘭氏陽(yáng)性菌，以及沙門氏氣單胞菌、嗜水氣單胞菌、溶藻弧菌、大腸桿菌、幽門螺桿菌等革蘭氏陰性菌在內(nèi)的細(xì)菌有作用，而且對(duì)真菌、病毒和寄生原蟲等生物性病原物也有一定的抑制或殺滅作用[9-13,32]。如Bo Jun等[33]通過肝臟轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)從石斑魚中得到了6 種抗菌肽，包括Hepcidin 1、肝表達(dá)抗菌肽2（liver expressed antimicrobial peptide 2，LEAP-2）、Piscidin、Moronecidin、NK-lysin和β-Defensin，通過最低抑菌濃度測(cè)定發(fā)現(xiàn)，這些合成抗菌肽均具有抗菌活性，其中LEAP-2和Moronecidin的抗菌能力較強(qiáng)，且在5～40 μmol/L范圍內(nèi)無細(xì)胞毒性；Raju等[34]從生魚的Piscidin蛋白中得到了兩個(gè)抗菌肽CsLC11和CsRG12，并發(fā)現(xiàn)它們不僅可以抑制金黃色葡萄球菌和蠟狀芽孢桿菌的生長(zhǎng)，而且能很好地抑制其生物膜的形成； Joseph等[35]從抗菌肽的最大數(shù)據(jù)庫(kù)APD中篩選出6 個(gè)對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌具有較強(qiáng)抑制作用的抗菌肽，其中包括海洋魚源特有的抗菌肽Piscidins，并將其作為抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的候選化合物。從生物進(jìn)化的角度看，相較于暴露在各種陸生環(huán)境中的病原體，海洋魚類被水生病原體所包圍，其形成了專門的防御機(jī)制以應(yīng)對(duì)棲息環(huán)境所遇到的特定微生物。因此，從海洋魚源抗菌肽中開發(fā)適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的新型“抗生素替代物”將具有良好的前景[9-10]。

2.2 免疫調(diào)節(jié)

海洋魚源抗菌肽在體外具有良好的抗微生物功能，但在血清、鹽離子及陰性大分子（如糖胺聚糖）等體內(nèi)復(fù)雜的環(huán)境影響下，其抗微生物功能或?qū)⑹艿揭种?，此時(shí)，抗菌肽可能通過調(diào)節(jié)宿主的免疫反應(yīng)來發(fā)揮抗微生物功能[36]。以富含抗菌肽的魚類皮膚為例，當(dāng)海洋中的魚類遭受到來自細(xì)菌、病毒或其他病原體的化學(xué)或機(jī)械損傷時(shí)，其上皮細(xì)胞將開始釋放白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β 等細(xì)胞因子，嗜中性粒細(xì)胞和T細(xì)胞聚集至表皮淺層[36-37]。 同時(shí)，黏液杯狀細(xì)胞開始分泌富含多種抗菌肽的黏液，其中Hepcidins等抗菌肽通過免疫調(diào)節(jié)功能間接發(fā)揮對(duì)細(xì)菌的抵抗作用，而像Piscidins、Pleurocidin、Cathelicidin等抗菌肽則直接發(fā)揮抑制細(xì)菌的作用[37-38]（圖2）。因此，海洋魚源抗菌肽具有重要的免疫調(diào)節(jié)功能。

圖 2 海洋魚源抗菌肽的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制[38]Fig. 2 Immunomodulatory mechanism of antimicrobial peptides derived from marine fish[38]

2.3 其他生物活性

隨著對(duì)海洋魚源抗菌肽研究的逐漸深入，在其抗微生物和免疫調(diào)節(jié)功能的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了其更多的生物學(xué)功能。如Chen Wufu等[39]發(fā)現(xiàn)在RAW264.7細(xì)胞和BV2細(xì)胞中，Piscidin-1能夠顯著抑制促炎蛋白誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）和環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）的表達(dá)上調(diào)，具有作為止痛藥使用補(bǔ)充治療的潛力；Ting等[40]發(fā)現(xiàn)來自羅非魚的Piscidin-4能夠在線粒體上破壞鈣穩(wěn)態(tài)并激活蛋白FosB，F(xiàn)osB的過表達(dá)導(dǎo)致了三陰性乳腺癌細(xì)胞的死亡，因此Piscidin-4具有抗乳腺癌的潛力；Talandashti等[41]系統(tǒng)地研究了抗菌肽Pleurocidin對(duì)不同生物膜的作用特點(diǎn)，及其細(xì)菌產(chǎn)生抗性的原因，以期開發(fā)出以Pleurocidin為模板對(duì)多藥耐藥菌具有抑制作用的高效抗生素。此外，海洋魚源抗菌肽還可作為營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)應(yīng)用于特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品。如Mary等[42]發(fā)現(xiàn)帶正電荷的Piscidin-1能夠與初乳或牛奶中帶負(fù)電荷的酪蛋白分子強(qiáng)烈結(jié)合，這種結(jié)合使Piscidin-1不被酶降解，并可能在腸道微生物的作用下釋放，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功效。

3 海洋魚源抗菌肽的作用機(jī)制及其特點(diǎn)

3.1 作用機(jī)制

海洋魚源抗菌肽的廣譜殺菌作用是目前研究的重點(diǎn)，但是關(guān)于其作用機(jī)制仍存在爭(zhēng)議。有研究表明，抗菌肽是通過與細(xì)菌細(xì)胞膜發(fā)生作用而導(dǎo)致其破壞或 裂解[43]；還有研究表明，抗菌肽與傳統(tǒng)的抗生素一樣，穿過細(xì)胞膜后，通過作用于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的一些物質(zhì)來阻礙蛋白質(zhì)及DNA、RNA的合成，破壞折疊結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性[44]；另有研究表明，抗菌肽在亞最低抑菌濃度時(shí)，通過與細(xì)菌DNA的結(jié)合，破壞了細(xì)菌的正常生物功能，而超過最小抑菌濃度時(shí)，則直接與細(xì)胞膜發(fā)生作用，導(dǎo)致細(xì)菌的破壞或裂解[45]。因此，盡管海洋魚源抗菌肽的抗菌作用機(jī)制存在爭(zhēng)議，但其對(duì)細(xì)胞膜的作用靶標(biāo)是明確的，且隨著顯微鏡技術(shù)、熒光染色技術(shù)、離子通道技術(shù)、X射線衍射技術(shù)和固相核磁共振技術(shù)等的成熟及分子動(dòng)力學(xué)等相關(guān)理論的完善，抗菌肽以細(xì)胞膜為靶標(biāo)的直接或間接抗菌機(jī)制逐漸清晰[46-47]。

3.2 細(xì)胞膜作用模型

桶-板模型、地毯模型和曲面-孔道模型是目前研究較多的抗菌肽以細(xì)胞膜為靶標(biāo)的抗菌機(jī)制（圖3）。

圖 3 抗菌肽以細(xì)胞膜為靶標(biāo)的抗菌機(jī)制[48]Fig. 3 Mechanism of action of antimicrobial peptides targeting cell membrane[48]

在桶-板模型中，抗菌肽插入細(xì)胞膜中，和膜表面呈垂直方式排列，分別形成木桶的側(cè)板及孔道，其中抗菌肽分子中的疏水基團(tuán)直接由磷脂膜中間插入，親水部分則面對(duì)孔道空腔。該過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，在第一階段，抗菌肽以單體形式與膜結(jié)合，隨著抗菌肽的插入和疏水成分的增加，抗菌肽濃度達(dá)到臨界值；在第二階段，抗菌肽的疏水部分與細(xì)胞膜的疏水核心互相作用，緩慢進(jìn)入疏水核心，孔道結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，失去多肽單體的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)[47-48]。

在地毯模型中，抗菌肽的疏水部分與磷脂雙分子層表面平行且并不插入細(xì)胞膜中，而是像地毯一樣覆蓋于膜表面?？咕耐ㄟ^靜電作用吸附到眾多的陰離子磷酸基團(tuán)上，改變細(xì)胞膜的表面張力，當(dāng)抗菌肽濃度累積到一定值時(shí)，細(xì)胞膜表面出現(xiàn)裂孔，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)外滲，形成微團(tuán)，抗菌肽滲入[48-50]。如一種魚膠原蛋白的抗菌肽Collagencin被證明可在疏水性環(huán)境中通過二硫鍵形成β-折疊結(jié)構(gòu)，并通過與脂類形成多個(gè)氫鍵停留在膜-水界面，遵循地毯模型的抗菌機(jī)制[51]。需要說明的是，在地毯模型中，細(xì)胞膜的崩解并不會(huì)導(dǎo)致孔道的形成，在磷脂雙層曲率混亂后，細(xì)胞膜破裂并形成微團(tuán)，因此也可將其稱為微團(tuán)模型[52]。

在曲面-孔道模型中，與桶-板模型類似，抗菌肽以垂直于膜的方向插入細(xì)胞膜中，形成親水孔道。同時(shí)，肽的疏水區(qū)域與脂質(zhì)核心相結(jié)合，親水面和磷脂頭部相結(jié)合，脂膜向內(nèi)彎曲，磷脂頭部?jī)A斜，肽的親水區(qū)域與膜層之間疏水區(qū)域結(jié)合形成孔道表面的墊層，通過螺旋狀環(huán)由上至下形成連續(xù)彎曲的形狀[52-53]。具有疏水或兩親性α-螺旋結(jié)構(gòu)的Piscidins家族屬于海洋魚類抗菌肽中典型的曲面-孔道模型作用方式。有研究將具有同源性的Piscidin-1和Piscidin-3（分別在PC/PG和PE/PG的模擬膜環(huán)境中）進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)：Piscidin-1具有更強(qiáng)的殺菌能力可能是通過兩個(gè)關(guān)鍵氨基酸殘基實(shí)現(xiàn)的，位于肽N末端2位的苯丙氨酸增強(qiáng)了固定能力和螺旋穩(wěn)定性，而非極性部分17位的組氨酸則增強(qiáng)了膜變形和變薄能力 （圖4）；此外，Piscidin-1對(duì)細(xì)胞膜的插入更深，與其在完全水合狀態(tài)下的行為相關(guān)，即具有更強(qiáng)的傾斜能力，通過掩埋組氨酸和C末端，導(dǎo)致細(xì)胞膜變薄和缺陷，并改變細(xì)胞膜的電導(dǎo)率和黏彈性[54-55]。這一發(fā)現(xiàn)不僅較清晰地解釋了海洋魚源特有抗菌肽Piscidins的結(jié)構(gòu)與其抗菌機(jī)制間的關(guān)系，而且也為理解脊椎動(dòng)物在天然宿主防御機(jī)制中的進(jìn)化提供依據(jù)。因?yàn)閺恼w而言，海洋魚源特有抗菌肽在一定程度上代表了一個(gè)進(jìn)化上較保守的家族[38,48]。

圖 4 Piscidin-1和Piscidin-3在不同膜環(huán)境中的分子動(dòng)力學(xué)模擬[54]Fig. 4 Molecular dynamics simulation of piscidin-1 and piscidin-3 in different membrane environments[54]

需要說明的是，桶-板模型、地毯模型和曲面-孔道模型并不是絕對(duì)割裂的，在抗菌肽對(duì)細(xì)胞膜的作用過程中可能存在多種作用模型。如Pleurocidin對(duì)細(xì)胞膜通透性的作用機(jī)制可能是通過形成環(huán)狀孔的“地毯”機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，即曲面-孔道模型與地毯模型互補(bǔ)[41]；根據(jù)作用對(duì)象細(xì)胞膜成分的不同，作用模型可以是桶-板模型也可以是地毯模型，因?yàn)槟懝檀嫉拇嬖谀茱@著降低其C末端兩親性螺旋的骨架運(yùn)動(dòng)和傾斜角[56]。同時(shí)，將抗菌肽和抗生素聯(lián)合使用可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同增效，如魚源抗菌肽Pleurocidin和紅霉素聯(lián)合使用，能夠通過羥自由基的形成增加細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性[57]。

3.3 細(xì)胞膜的作用特點(diǎn)

抗菌肽對(duì)不同生物的細(xì)胞膜有選擇性差異[58-59]（圖5）。對(duì)于不同類型的細(xì)胞膜，其分子組成是不同的，細(xì)菌等原核生物的雙層膜結(jié)構(gòu)主要由PE和PG組成，而真核生物——哺乳動(dòng)物的細(xì)胞膜主要由PC和PE等兩親性磷脂組成，而且哺乳動(dòng)物的細(xì)胞膜中還富含膽固醇[60]。 不僅革蘭氏陰性菌與革蘭氏陽(yáng)性菌的細(xì)胞膜組分不同，而且與真核細(xì)胞的膜成分也不同，導(dǎo)致海洋魚源抗菌肽對(duì)原核生物、真核生物有選擇性差異[61]。因此，根據(jù)抗菌肽對(duì)原核細(xì)胞膜與真核細(xì)胞膜的作用機(jī)理差異，可以通過氨基突變的方式調(diào)整抗菌肽的帶電性、疏水性及兩親性等參數(shù)來改變抗菌肽對(duì)原核細(xì)胞膜與真核細(xì)胞膜的選擇性，在保證對(duì)原核細(xì)胞膜破壞的同時(shí)，降低對(duì)真核生物的毒性。如對(duì)于魚源Piscidins家族的抗菌肽，以一個(gè)或兩個(gè)賴氨酸殘基替換疏水面中心的不同位置。這一簡(jiǎn)單的修飾不僅保持或提高了其對(duì)革蘭氏陰性桿菌——鮑曼不動(dòng)桿菌和銅綠假單胞菌的抗菌活性，而且顯著降低了對(duì)人紅細(xì)胞的溶血活性[62]。

圖 5 抗菌肽對(duì)不同生物細(xì)胞膜的選擇性[59]Fig. 5 Selectivity of antimicrobial peptides tocell membranes of different organisms[59]

此外，與抗生素通過干擾細(xì)菌的DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成等機(jī)制不同，抗菌肽是直接以細(xì)胞膜為靶標(biāo)，極大地降低細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的可能。相較于抗生素的抗菌機(jī)制，病原體僅需改變一個(gè)或少量的基因便可產(chǎn)生耐藥性，而對(duì)于抗菌肽的抗菌機(jī)制，病原體必須改變大量的基因才能實(shí)現(xiàn)其耐藥性，而大量基因的改變對(duì)于病原體基本上是不可能發(fā)生的[63]。綜上所述，利用海洋魚源抗菌肽對(duì)不同生物細(xì)胞膜的選擇性差異，可實(shí)現(xiàn)其靶向抗菌潛能。更重要的是，相較于傳統(tǒng)的抗生素，海洋魚源抗菌肽還能夠極大程度地降低細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的機(jī)率。

4 海洋魚源抗菌肽在食品安全中的應(yīng)用

4.1 食物鏈和食品原料安全

食品產(chǎn)業(yè)由農(nóng)田到餐桌的整個(gè)鏈條上，涉及到的如種植和養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工、包裝和儲(chǔ)藏保鮮及市場(chǎng)流通等各環(huán)節(jié)都存在食品安全風(fēng)險(xiǎn)因素，各環(huán)節(jié)的食品安全風(fēng)險(xiǎn)都有可能導(dǎo)致食品安全問題的產(chǎn)生。而傳統(tǒng)抗生素在飼料業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)中的濫用，已導(dǎo)致了細(xì)菌抗藥性、藥物殘留等嚴(yán)峻食品安全問題[64-65]。其中，食品中的耐藥菌不僅可以直接對(duì)人類的公共健康構(gòu)成威脅，而且其所具有的耐藥基因可能通過食物鏈的傳播[66]間接地危害人類健康。耐藥菌或耐藥菌基因主要通過3 種途徑出現(xiàn)在食物鏈中（圖6）：1）傳統(tǒng)抗生素在農(nóng)業(yè)、飼料業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)中的濫用導(dǎo)致食品原料中出現(xiàn)耐藥菌；2）食品加工過程中添加的發(fā)酵劑及噬菌體等可能存在耐藥基因；3）食品加工過程中存在耐藥菌交叉污染[67-68]。因此，日益嚴(yán)重的細(xì)菌耐藥性威脅已成為制約食品工業(yè)可持續(xù) 發(fā)展的障礙，研發(fā)綠色高效的飼料添加劑以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的抗生素己成為共識(shí)?？咕莫?dú)特的抗微生物活性及免疫調(diào)節(jié)活性，讓其成為新型綠色飼料添加劑的潛在選擇。如Huang Hanning等[69]將重組表達(dá)的羅非魚抗菌肽Piscidin-4制成顆粒并以0、1%、3%及5%（以正常飼料質(zhì)量計(jì)）的添加量作為補(bǔ)充劑添加至正常飼料中，喂食28 日齡的金目鱸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)喂食3%和5% Piscidin-4的金目鱸在增體質(zhì)量、存活率和肝指數(shù)等方面均有顯著提高。Chen等[70]則對(duì)飼料中添加的石斑魚抗菌肽Piscidins進(jìn)行毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過6 項(xiàng)毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，抗菌肽Piscidins對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物既沒有急性毒性反應(yīng)，也未表現(xiàn)出致突變性，可作為安全的家禽、?；蛩鷦?dòng)物的飼料添加劑。

圖 6 食物鏈中的抗生素耐藥性[68]Fig. 6 Antimicrobial resistance in the food chain[68]

4.2 食品包裝及儲(chǔ)藏保鮮

食源性疾病是指通過攝食進(jìn)入人體內(nèi)的各種致病因子引起的，通常具有感染性質(zhì)或中毒性質(zhì)的一類疾病[71]。 致病因子以細(xì)菌、病毒、真菌和原生動(dòng)物等生物性病原物種類為主，引起的相關(guān)疾病也最為常見，其中細(xì)菌是重要誘因，相關(guān)的病原菌主要包括沙門氏菌、大腸埃希菌、葡萄球菌、變形桿菌和副溶血性弧菌等[72]。先進(jìn)的食品包裝及儲(chǔ)藏保鮮技術(shù)是保證食品安全、預(yù)防食源性疾病的關(guān)鍵[73-74]?？咕木哂懈咝У囊志饔眉蔼?dú)特的抗菌機(jī)制，因此被視為生物保鮮劑和食品包材的重要原料。其中，微生物來源的抗菌肽乳酸鏈球菌素（nisin）、片球菌抗菌肽及鏈霉菌抗菌肽等已在食品工業(yè)中被廣泛應(yīng)用，如純天然的食品防腐劑——乳酸鏈球菌素被直接或作為包材涂料應(yīng)用于乳制品、罐藏食品、農(nóng)產(chǎn)品、發(fā)酵飲品及肉制品的防腐保鮮中[75-76]。相較于微生物來源的抗菌肽，海洋魚源抗菌肽具有相似或?qū)δ撤N微生物更高效的抑制效果，因此其在食品的包裝及儲(chǔ)藏保鮮方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié) 語(yǔ)

由農(nóng)田到餐桌的整個(gè)食品產(chǎn)業(yè)鏈條上，涉及種植及養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工、包裝和儲(chǔ)藏保鮮及市場(chǎng)流通等 各個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都存在食品安全風(fēng)險(xiǎn)，其中又以因細(xì)菌、病毒及真菌等病原微生物引起的食品安全問題最為常見。同時(shí)，傳統(tǒng)抗生素的過度使用，已經(jīng)導(dǎo)致了許多病原微生物對(duì)幾乎所有的藥物都產(chǎn)生了不同程度的耐藥性。因此，發(fā)現(xiàn)天然的“抗生素替代物”并探索其在畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)及食品工業(yè)等“菜籃子”領(lǐng)域的安全應(yīng)用已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者持續(xù)關(guān)注的焦點(diǎn)。海洋魚源抗菌肽不僅具有對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、真菌、病毒及腫瘤細(xì)胞等的抑制或殺滅作用，而且具有良好的免疫調(diào)節(jié)功能，因此發(fā)現(xiàn)更多活性豐富的海洋魚源抗菌肽，并探索其在食品原料安全、食品包裝及儲(chǔ)藏保鮮等食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用將具有廣闊的前景。值得注意的是，一般天然來源的抗菌肽活性并不高，甚至其中一些對(duì)真核細(xì)胞存在毒性；因此，為了保證海洋魚源抗菌肽能夠作為合格的“抗生素替代物”，則要對(duì)其作用機(jī)制及特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，并通過科學(xué)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以提高活性、降低毒性。未來的研究方向可以是：1）通過對(duì)海洋魚類生存策略及環(huán)境適應(yīng)機(jī)制的研究來探索防御策略，揭示魚類適應(yīng)海洋環(huán)境的物質(zhì)基礎(chǔ)與分子機(jī)制，并借助基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)、生物信息學(xué)分析等手段發(fā)現(xiàn)更豐富的海洋魚源抗菌肽；2）通過對(duì)已發(fā)現(xiàn)的海洋魚源抗菌肽進(jìn)行組合化學(xué)、定量構(gòu)效關(guān)系的整合，以豐富抗菌肽分子庫(kù)，并借助熒光染色技術(shù)、離子通道技術(shù)及分子動(dòng)力學(xué)等手段對(duì)抗菌肽結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)及改造；3）通過運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)、脂質(zhì)基納米遞送技術(shù)及蛋白納米粒子技術(shù)等納米材料手段，保證海洋魚源抗菌肽以飼料添加劑、食品包裝材料、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑等形式在食品工業(yè)中發(fā)揮實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。