论文标题：The Bioprospecting of Microbial-Derived Antimicrobial Peptides for Sustainable Agriculture

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.08.011

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福州大学汪少芸教授团队在中国工程院院刊《Engineering》发表题为 “The Bioprospecting of Microbial-Derived Antimicrobial Peptides for Sustainable Agriculture” 的综述论文。该论文共同第一作者为林书华、陈选，他们在研究微生物源抗菌肽在可持续农业中的应用方面取得了最新进展。

在农业生产中，病原微生物引发的动植物疾病一直是困扰人们的难题。长期以来，传统抗生素的广泛使用虽然在一定程度上控制了疾病蔓延，但也导致了耐药性和多药耐药性菌株的出现。这些耐药菌株不仅威胁农业可持续发展，还可能通过食物链传播给人类，危害人类健康。因此，寻找新型抗菌药物迫在眉睫。

抗菌肽（AMPs）因具有广谱抗菌活性和多重作用机制，被视为后抗生素时代的希望之光。其中，微生物源 AMPs 更是备受关注。微生物种类繁多，能在极端环境下生存，可产生结构新颖、性能优越的 AMPs。目前，主要有细菌、真菌和微藻这三类微生物可产生 AMPs。比如，从深海链霉菌中提取的 ilamycins E1/E2 对结核病病原体有强效抗菌活性；真菌产生的棘白菌素已获 FDA 批准，用于对抗侵袭性真菌病原体；微藻分泌的 dudawalamides A–D 族 AMPs 具有广谱抗寄生虫活性。

图1. 微生物中天然存在的 AMPs。生产者主要来自土壤、海洋、动物、植物和人类微生物，包括细菌、真菌和微藻。

微生物源 AMPs 具有多种生物活性，除了抗菌，还能调节免疫，部分甚至具有抗肿瘤、抗氧化等功能。其抗菌机制主要包括膜损伤机制和非膜损伤机制，通过破坏病原体细胞膜或干扰其细胞内关键生命活动来抑制病原体生长。

在生产方面，目前主要通过酶水解、重组表达和化学合成三种方法来制备微生物源 AMPs ，但各自存在成本高、产量低等问题。不过，在可持续农业应用中，微生物源 AMPs 已初露锋芒。它可以作为动物抗生素替代品，增强动物免疫力、促进肠道健康；作为农药替代品，减少化学农药对环境的污染；还能作为农产品防腐剂，延长农产品货架期，保障食品安全。

尽管微生物源 AMPs 在农业应用中面临细胞毒性、生产成本高、生物利用度和稳定性有待提高等挑战，但随着研究的不断深入，通过开发更高效的合成方法、提高生物利用度等策略，有望克服这些问题。微生物源抗菌肽有望为可持续农业发展带来新的解决方案，为保障全球粮食安全和生态环境做出重要贡献。

文章信息：

The Bioprospecting of Microbial-Derived Antimicrobial Peptides for Sustainable Agriculture

微生物源性抗菌肽在可持续农业中的生物前景

作者：

林书华#, 陈选#, 陈惠敏, 蔡茜茜, 陈旭, 汪少芸*

引用：

Shuhua Lin, Xuan Chen, Huimin Chen, Xixi Cai, Xu Chen, Shaoyun Wang. The Bioprospecting of Microbial-Derived Antimicrobial Peptides for Sustainable Agriculture. Engineering, 2023, 27(8): 222–233

开放获取论文：

https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.08.011

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