[00033193]猪抗菌肽及其表达调控研究

项目简介： 长期在动物饲料中添加饲用抗生素造成的细菌耐药性、动物源性食品中的药物残留和环境污染严重制约着我国饲料产业和养殖业的发展。因此如何提高畜禽先天免疫力和创制新型安全高效的抗生素替代物（抗菌肽）是动物营养与饲料科学研究的当务之急。 本项目针对上述严峻挑战，突破经典免疫理论的束缚，从动物的重要的先天非特异性免疫因子－抗菌肽着手，应用现代细胞和分子生物学方法和技术，首先通过体外和体内试验，开展了抗菌肽的抗菌效果、机理、表达规律及其调控研究。结果揭示：在种属差异性上，来源于蚕和猪的抗菌肽优于其它动物。在抗菌机理上，通过原子力显微镜，直观的观测到了抗菌肽的抗菌机理是通过破坏细菌细胞膜、导致细菌内容物外泄而最终杀死细菌。在表达规律上，从仔猪出生到60kg，抗菌肽基因表达呈增加趋势，60 kg以后呈下降趋势，断奶显著降低抗菌肽的基因表达。在表达调控上，微量元素Zn能增强抗菌肽基因表达，其中高剂量ZnO极显著加强抗菌肽基因表达，乳源生物活性因子乳铁蛋白能显著提高仔猪抗菌肽基因表达水平。然后，在上述研究的基础上，利用家蚕生物反应器重组表达了猪乳铁蛋白，这是本项成果的核心技术，于2005年获国家发明专利（专利号：ZL 03115855.2）。主要发明是：采用杆状病毒-昆虫表达系统，用家蚕为生物反应器生产含猪乳铁蛋白的全蚕粉。 应用效果表明： 在家蚕上的表达产物（重组猪乳铁蛋白，rPLF）具有明显的抗菌和转铁等天然生物学活性；能显著提高仔猪免疫力、改善仔猪肠道功能。 从推广应用的300多吨断奶仔猪饲料的应用效果来看，在防止断奶仔猪腹泻、提高仔猪成活率和促进生长方面取得了明显效果，取得的直接效益（rPLF生产和养猪效益）210多万元。另外，利用本成果中微量养分和乳源性生物活性因子调控仔猪抗菌肽表达技术也得到很好的应用，共生产具有明显提高仔猪免疫功能的仔猪料15000多吨，新增产值5000多万元，间接经济效益达500多万元。在猪场疾病控制、猪肉安全和减少猪排泄物中抗生素对环境污染方面具有明显的社会效益。本成果已在国内外重要的学术期刊发表论文60多篇，其中SCI 16篇，3篇发表在本专业国际TOP期刊上，引用30余次，在国际和国内学术会议上做大会报告或专题报告15次，培养博士研究生3名、硕士研究生12名。其中题为《猪乳铁蛋白基因克隆、表达及其产物对断奶仔猪生长、免疫和抗菌肽基因表达影响的研究》的博士论文获2006年全国百篇优秀博士学位论文提名。