[发明专利]培和肽及其在制备药物和饲料添加剂中的应用、制备方法

说明书

第一部分：技术领域

本发明涉及生物制药领域，特别是涉及一种培和肽及其在制备治疗药物、健康产品和饲料添加剂中的应用、制备方法。

第二部分：背景技术

防御素是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽，天然免疫物质，分子量在3000～7000左右，由20～60个氨基酸残基组成，多个二硫键。这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性、以及广谱抗菌等特点。天然的防御素分布在从植物、低等动物到哺乳动物等几乎所有的生物类群中，是生物自身防御体系的重要组成部分。

多数防御素能有效杀灭革兰阴性细菌和革兰阳性细菌。在体外浓度为10～100mg／L的防御素即对多种细菌具有杀伤作用，而防御素在中性粒细胞中的浓度为g／L级，远远超过上述数值，这表明在体内防御素可能具有更强的杀菌活性，目前研究发现防御素对革兰阳性细菌的杀伤能力明显要强于革兰阴性细菌。在体外，HBD-2对大肠杆菌的半数致死量(LD50)为0.46nmol／ml，最小抑菌浓度(MIC)为15μg／ml，而对绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌的MIC为62μg／ml。体外实验证明大多数防御素的MIC范围为0.5-10μmol／L。

防御素还能杀灭一些被膜病毒，如HIV、疱疹病毒、水泡型口炎病毒，但对无衣壳病毒却无效。θ-防御素还具有抗滤过性病原体和抗毒素作用。防御素主要通过与病毒外壳蛋白结合从而导致病毒丧失生物活性，这一特殊作用机理也使得微生物不易对其产生抵抗性。防御素可直接抑制病毒，对病毒的抑制程度依赖于防御素浓度以及分子内二硫键的紧密程度，其抗病毒功效同样受时间、pH值、离子强度和温度等因素的影响，在中性及低离子强度条件下，防御素具有较强的抗病毒活性。

防御素不仅可以直接抵抗病原微生物，而且还具有免疫调节作用。防御素通过细胞信号传递的作用，增强非特异性免疫细胞，尤其是巨噬细胞的活性和趋化性。防御素还可以促进机体T细胞的趋化和增殖，增强机体免疫应答能力，调节特异性免疫，增强生物机体主动防御功能。防御素能够作为一种效应分子激活巨噬细胞、DC、气管上皮细胞等细胞表面受体从而启动获得性免疫系统，并将先天性免疫和获得性免疫有机连接。现已证明一些α-防御素、β-防御素对T细胞、单核细胞以及未成熟的DC具有趋化活性，可诱导单核细胞和上皮细胞产生细胞因子。人、鼠、猪、兔的中性粒细胞防御素可以诱导肥大细胞脱颗粒并释放组胺。β-防御素还能通过与人趋化因子受体6(CCR6)结合，从而吸引不成熟的树突状细胞(DC)和记忆T细胞(Tm)至炎症部位，激活细胞免疫和体液免疫。此外，防御素还可以直接促进感染部位中性粒细胞的补充和积聚。

抗生素添加剂的使用严重破坏了动物肠道的微生态平衡，药物残留也影响了畜产品的品质和人类健康，而来源于贝类、哺乳动物的防御素相对分子质量较小，热稳定性和水溶性均较好，可以在肠道内吸收。由于防御素属于多肽成分，在体内容易被蛋白酶降解为氨基酸，动物采食后在体内一般无残留。利用基因工程方法生产环保型防御素饲料添加剂或通过日粮添加，都可有效提高免疫、防止疾病和促进生长，如减少死胎、木乃伊及残疾；提高初生重及仔猪出生均匀度；提高仔猪断奶重、断奶成活率，降低哺乳期仔猪发病率；降低哺乳母猪发病率，减少母、仔猪各种应激；改善母猪亚健康和繁殖障碍，延长母猪使用年限；提高保育猪成活率，降低发病率；提高保育猪日增重、降低料肉比；改善免疫抑制，提高免疫应答能力，抗体水平更整齐。

源自地中海贻贝的防御素Mytilin B氨基酸序列如Seq ID No.3所示，其由34个氨基酸残基组成，4个二硫键，复合螺旋和β结构。Mytilin B防御素具有广谱活性，能抑制革兰氏阳性和阴性菌，同时具有抗病毒的活性。Mytilin B防御素利用N端所带的正电荷与原核细胞的细胞的细胞膜磷脂双分子层密集的负电荷静电相吸，C端柔性的插入疏水区，在两亲性α-螺旋作用下，在原核细胞膜上形成4nm的离子通道，离子通道的形成改变了细胞膜内外的渗透压，细胞膜内物质大量外渗，致细菌细胞死亡，起到杀菌作用。Mytilin B防御素的抗病毒机理是与病毒的衣壳特异性结合，从而抑制病毒的复制。