[01508813]新型青蟹抗菌肽的发现与开发利用

2019年中国农业部正式发文禁止畜牧和水产养殖业饲料中添加抗生素，以遏制长期过量使用抗生素带来的细菌耐药性问题，抗生素耐药性已成为全球关注和亟待解决的重大问题。中国是畜牧和水产养殖大国，养殖业迫切需要抗生素的有效替代品，维持其健康发展。抗菌肽是存在于各种生物体内的小分子多肽，具有抗细菌真菌等作用，不同于抗生素，不易产生细菌耐药性，被科学家称为“天然抗生素”，在医药、农业等多个领域具有重要的潜在应用前景。青蟹生长发育的海水环境，富含多种微生物和有害物质，而自身是开放系统且发育过程中多次蜕皮，易受病原感染，作为无脊椎动物，青蟹需要具备更强大、更多样性的先天性免疫系统来维持健康生存。抗菌肽是先天性免疫的重要因子，从青蟹中分离鉴定抗菌肽，将可获得更多种类、活性更强的新型抗菌肽。 主要发明点如下： 发明点1：国内外首次发现并命名了2种源于青蟹性腺的新型抗菌肽，具有生殖免疫功能：利用离子交换和反相高效液相层析技术，首次从青蟹精浆中分离纯化出一个新的抗菌活性多肽，命名为Scygonadin，是迄今在甲壳动物中首次报道源于生殖系统的阴离子抗菌肽，同时克隆获得了具有65%相似性的新抗菌肽SCY2；两种抗菌肽都仅在雄性性腺高表达，具交配诱导表达特性，受激素孕酮调控，在精子转运到雌性及其授精过程中起保护作用，具有生殖免疫功能；该发现丰富了甲壳动物抗菌肽理论。 发明点2：筛选与鉴定了2种源于青蟹血淋巴的新型抗菌肽，具有高效抗细菌和真菌的活性：从构建的青蟹血淋巴细胞cDNA文库，筛选获得了2种新型抗菌肽Sphistin和SpHyastatin。Sphistin对多种细菌具有很强的抗菌活性和较强的抗真菌作用，不产生耐药性，对肿瘤细胞有显著抑制作用；SpHyastatin具有高效抗细菌和真菌活性，对副溶血弧菌感染的青蟹具有较强的免疫保护作用，提高青蟹存活率；为研发新型抗菌肽产品奠定了基础。 发明点3：研发出安全有效的青蟹抗菌肽Scy-Sphistin产品：建立了4种新型抗菌肽的高效表达技术，其表达产物都具有高效抗细菌真菌作用。建立了Scy-Sphistin的规模化发酵工艺和产品的加工工艺，与企业合建了1条含抗菌肽的饲料中试生产线。完成了Scy-Sphistin的中试试验和国家资质部门的安全性评价，并获得中国第一个青蟹抗菌肽生产应用安全证书。 青蟹抗菌肽示范推广应用：青蟹抗菌肽Scy-Sphistin已在福建和浙江的水产养殖场进行示范应用，取得了显著效果。对大黄鱼和青斑具有促生长作用，对鲈鱼的体表溃烂、大黄鱼内脏白点病及虾的细菌性感染具有良好的治疗效果，使养殖企业新增销售额372万元，新增利润151万元。青蟹抗菌肽的应用，对解决抗生素带来的水产品安全、环境健康和细菌耐药性等问题，都具有重要意义。 该项目已获得国家发明专利授权5项，发表SCI论文13篇，他引145次。