抗菌脂肽Surfactin的抗菌活性及應(yīng)用

翟少偉 李 劍 史慶超

(集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，鰻鱺現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)教育部工程研究中心，廈門 361021)

抗生素的發(fā)現(xiàn)為預(yù)防病菌感染、治療動(dòng)物疾病、促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但濫用抗生素導(dǎo)致越來(lái)越多的耐藥菌株的出現(xiàn)和藥物殘留等問(wèn)題日趨嚴(yán)重，對(duì)人類和動(dòng)物的健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅［1］。尋找安全環(huán)保、無(wú)耐藥性、無(wú)殘留的抗生素替代品亟待解決。研究發(fā)現(xiàn)，由昆蟲、動(dòng)植物或微生物等基因編碼合成以及人工合成的抗菌肽(antimicrobial peptides，AMPs)具有廣譜抗菌活性，不易產(chǎn)生耐藥性，是潛在的抗生素理想替代品之一［2-3］。但從昆蟲和動(dòng)植物中提取 AMPs工藝復(fù)雜、含量極低使AMPs應(yīng)用受到了極大的限制。研究者嘗試通過(guò)基因重組表達(dá)等方法提高AMPs產(chǎn)量，但由于AMPs易受蛋白酶的攻擊，且表達(dá)產(chǎn)物往往對(duì)宿主細(xì)胞有毒性而進(jìn)展緩慢;此外，人工合成或者重組表達(dá)生產(chǎn)的AMPs在應(yīng)用中可能存在安全問(wèn)題不容忽視［4］。微生物代謝產(chǎn)生的AMPs，如芽孢桿菌脂肽、乳球菌肽、桿菌肽和細(xì)菌素等與昆蟲和動(dòng)植物源AMPs相比，具有高效抗菌優(yōu)勢(shì)［5］，成為近年研究熱點(diǎn)。Surfactin是芽孢桿菌屬不同菌株代謝產(chǎn)生的一種脂肽，是研究較為深入的微生物源AMPs之一［6］。研究表明，Surfactin具有廣譜高效的抗菌活性，不僅對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、霉菌等多種細(xì)菌或真菌具有抗菌作用，而且對(duì)病毒、支原體和原蟲等也具有顯著的抑制效果［7］。作為一種優(yōu)良的新型抗菌物質(zhì)，Surfactin在醫(yī)藥、動(dòng)物養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)生防和食品保鮮等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 Surfactin的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)

Surfactin最早由Arima等［8］于1968年在枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)IFO 3039發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)。Kakinuma等［9］之后對(duì)Surfactin的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了報(bào)道，闡明了Surfactin由1個(gè)手性序列為L(zhǎng)LDLLDL的七肽和1個(gè)含13到15個(gè)碳原子的β-羥基脂肪酸構(gòu)成。Surfactin長(zhǎng)脂肪酸鏈及肽鏈上的L-亮氨酸2(L-Leu2)、D-亮氨酸3(D-Leu3)、L-纈氨酸4(L-Val4)、D-亮氨酸6(D-Leu6)、L-亮氨酸7(L-Leu7)構(gòu)成其親油基團(tuán)，環(huán)鏈骨架與L-谷氨酸1(L-Glu1)和L-天冬氨酸5(L-Asp5)2個(gè)酸性氨基酸殘基構(gòu)成親水基團(tuán)［10］。Bonmatin等［11］運(yùn)用高分辨核磁共振氫譜結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)技術(shù)確定了Surfactin的三維結(jié)構(gòu)。Surfactin在水溶液中呈馬鞍型，位于同側(cè)的氨基酸殘基L-Leu2和DLeu6彼此面對(duì)，2個(gè)酸性氨基酸L-Glu1和L-Asp5構(gòu)成了一個(gè)較小的極性結(jié)構(gòu)域，具有輕微的親水能力。在另一側(cè)，氨基酸殘基D-Leu3、L-Val4和L-Leu7與脂肪酸鏈構(gòu)成主要的疏水結(jié)構(gòu)域［12］。

兩親性化學(xué)結(jié)構(gòu)使Surfactin表現(xiàn)出良好的表面活性和穩(wěn)定性，僅需0.005%或更低濃度的Surfactin即可將雙蒸水的表面張力從72 mN/m降至27 mN/m，其效果甚至優(yōu)于十二烷基硫酸鈉［7］。Surfactin的臨界膠束濃度約為1×10-5mol/L，遠(yuǎn)低于許多化學(xué)合成的表面活性劑［7］。枯草芽孢桿菌SCUT09發(fā)酵產(chǎn)物中提取的脂肽Surfactin耐鹽度高達(dá)21%，121℃高溫處理2 h后的表面活性和乳化能力仍保持穩(wěn)定［13］。Hwang 等［14］和孫力軍等［15］對(duì) Surfacrin的生理毒性研究顯示，Surfactin小鼠口服半致死劑量(LD50)分別超過(guò)2 500和5 000 mg/kg，急性毒性屬實(shí)際低毒或無(wú)毒級(jí)，表明Surfactin具有較高的安全性。其在畜禽及水產(chǎn)動(dòng)物飼料中的安全劑量尚未見(jiàn)報(bào)道，還有待于進(jìn)一步研究。

2 Surfactin的抗菌活性

研究表明，Surfactin對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、真菌以及微漿菌等均具有較強(qiáng)的抑制作用。Gomaa［16］研究發(fā)現(xiàn)，從地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)M104中分離出的Surfactin對(duì)蠟樣芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis)、蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)以及李斯特菌(Listeria monocytogenes)等革蘭氏陽(yáng)性菌和大腸桿菌(Escherichia coli)、綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)、傷寒性沙門氏菌(Salmonella typhimurium)以及變形桿菌(Proteus vulgaris)等革蘭氏陰性菌和酵母菌(Candida albicans)均具有明顯的抑菌作用。此外，Surfactin對(duì)哈威式弧菌(Vibro harveyi)、鰻弧菌(Vibro anguillarum)［17］、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)［18］、產(chǎn)氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)［19］和核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum)［20］等常見(jiàn)病原菌都具有溫和的抑制效果。微漿菌能引起許多疾病，在后天免疫缺乏癥候群疾病的過(guò)程中扮演著一個(gè)重要的角色。微漿菌沒(méi)有細(xì)胞壁，其細(xì)胞膜主要由3層脂膜和固醇組成，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞遭受到微漿菌感染的同時(shí)加入Surfactin，可使受感染的細(xì)胞恢復(fù)到未感染的細(xì)胞形態(tài)，并且不會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性［21］。Hwang 等［22］報(bào)道，給感染細(xì)菌敗血癥的老鼠注射Surfactin，其血液中的細(xì)菌數(shù)量約為未注射的老鼠的1/400，表現(xiàn)出良好的抗菌效果。

近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，Surfactin還能有效對(duì)抗皰疹病毒(Herpes simplex virus)［23］、塞姆利基森林病毒(Semliki forest virus)［24］、豬細(xì)小病毒(Porcine p arvovirus)、偽狂犬病毒(Pseudorabies virus)、新城疫病毒(Newcastle disease virus)［25］等多種病毒。此外，Surfactin對(duì)衣原體［26］、雞柔嫩艾美耳球蟲(Eimeria tenella)［27］也具有顯著的抑制作用。綜上所述，Surfactin具有廣譜高效的抗菌活性，作為抗菌藥物研究與開(kāi)發(fā)極具潛力。

3 Surfactin的抗菌機(jī)制

目前，Surfactin抗菌的具體機(jī)制尚不明確，普遍認(rèn)為Surfactin的抗菌活性與其理化性質(zhì)密切相關(guān)。很多學(xué)者試圖通過(guò)提出不同假說(shuō)，建立相關(guān)模型及開(kāi)展試驗(yàn)來(lái)解釋Surfactin的抗菌作用進(jìn)程。鑒于Surfactin抗菌過(guò)程的復(fù)雜性，目前尚不明確其是通過(guò)哪一種途徑或者多種途徑共同作用而發(fā)揮抗菌效果。

3.1 攻擊病原菌細(xì)胞膜，造成膜崩解或滲透壓失衡

研究表明，Surfactin對(duì)病原菌作用的細(xì)胞靶位點(diǎn)是細(xì)胞膜［28］。目前，關(guān)于 Surfactin與微生物的細(xì)胞膜之間的作用機(jī)制主要有以下2種假說(shuō):1)去垢劑假說(shuō)，Surfactin將帶負(fù)電的肽環(huán)伸入水相，將其非極性的脂肪酸鏈插入到細(xì)胞膜磷脂分子層，達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生類去垢劑的效應(yīng)，使細(xì)胞膜產(chǎn)生裂縫并分離，胞內(nèi)物質(zhì)外泄，最終引起細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制或死亡［29-30］。Deleu 等［31］以二油?；字Ｄ憠A(dioleoyl phosphatidylcholine，DOPC)作為流動(dòng)相，二油酰基磷脂酰膽堿(dipalmitoyl phosphatidylcholine，DPPC)作為凝膠相模擬細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，研究Surfactin對(duì)膜脂質(zhì)相分離作用表明，Surfactin的濃度起著至關(guān)重要的影響。當(dāng)Surfactin的濃度低于臨界微團(tuán)濃度(CMC)時(shí)，Surfactin插入到膜的凝膠相和液體脂質(zhì)結(jié)構(gòu)域的邊界處，這時(shí)Surfactin發(fā)揮類似膽固醇的作用，增強(qiáng)各相之間的范德華力，促進(jìn)液相膜的流動(dòng)。該階段脂質(zhì)體大小并沒(méi)有受到影響，但膜內(nèi)的降鈣素會(huì)發(fā)生釋放。隨著Surfactin濃度的增加，接近至CMC時(shí)，DOPC立即發(fā)生溶解，由于Surfactin的選擇作用，大部分DOPC分子被Surfactin溶解，并形成混合膠束，而DPPC的結(jié)構(gòu)并不會(huì)受到影響。當(dāng)濃度高于CMC后，Surfactin發(fā)揮其明顯的增溶作用，DOPC和DPPC分子都被溶解形成混合膠束，使膜的大小的通透性發(fā)生變化。2)孔洞假說(shuō)，該假說(shuō)將Surfactin與生物膜作用簡(jiǎn)要分為3個(gè)過(guò)程［32-33］:1)Surfactin通過(guò)與膜之間的疏水作用力插入膜表面;2)由于Surfactin帶負(fù)電荷的氨基酸和脂質(zhì)頭部產(chǎn)生電荷相互排斥，造成膜彎曲;3)膜體極不穩(wěn)定而產(chǎn)生類似膠束的結(jié)構(gòu)造成膜崩解。添加低濃度的Surfactin時(shí)其會(huì)和微漿菌的細(xì)胞膜結(jié)合，造成膜上孔洞的發(fā)生進(jìn)而造成膜內(nèi)外滲透壓失衡使細(xì)菌死亡，而添加高濃度的Surfactin則會(huì)導(dǎo)致微漿菌整個(gè)細(xì)胞膜瓦解［34］。然而相同濃度的Surfactin并不會(huì)對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞造成影響，其原因可能是微漿菌細(xì)胞膜上的膽固醇含量比哺乳動(dòng)物細(xì)胞高20% ～30%，而且微漿菌細(xì)胞膜上磷脂酰膽堿、磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇胺等磷脂質(zhì)的比例也較高。高比例的膽固醇及磷脂質(zhì)可能導(dǎo)致其對(duì)于Surfactin的感受性高于哺乳動(dòng)物細(xì)胞，從而Surfactin能選擇性的作用于微漿菌的細(xì)胞膜［35］。

3.2 抑制蛋白質(zhì)合成，干擾病原菌繁殖

Brogden［36］和 Gueguen 等［37］認(rèn)為脂肽可與病原菌染色體DNA發(fā)生相互作用，導(dǎo)致DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)功能受抑制，影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而導(dǎo)致病原菌繁殖受阻。但研究納豆菌脂肽(活性成分為 Surfactin、Iturin和Fengycin)對(duì)金黃色葡萄球菌［38］和副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)［39］抑菌試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，抗菌脂肽雖然能與金黃色葡萄球菌和副溶血弧菌的DNA體外結(jié)合，使DNA最大吸收峰發(fā)生了輕微的藍(lán)移，并產(chǎn)生增色效應(yīng)，但納豆菌脂肽并不能抑制所有蛋白質(zhì)的合成，而納豆菌脂肽進(jìn)入細(xì)胞后，能否到達(dá)細(xì)胞核和細(xì)菌染色體DNA發(fā)生作用，還需進(jìn)一步研究。

3.3 抑制酶的活性，影響細(xì)胞正常代謝

Huang等［40］研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌 fmbJ所產(chǎn)脂肽(活性成分Surfactin和Iturin)可抑制點(diǎn)青霉(Penicillium notatum)菌絲體細(xì)胞內(nèi)琥珀酸脫氫酶(succinate dehydrogenase，SDH)和蘋果酸脫氫酶(malate dehydrogenase，MDH)活性，并且隨著脂肽濃度的增加對(duì)酶活性的抑制作用逐漸增強(qiáng)。SDH參與細(xì)胞的能量代謝，是連接氧化磷酸化與電子傳遞的樞紐之一。MDH可以催化蘋果酸與草酰乙酸間的可逆轉(zhuǎn)換，是參與細(xì)胞的生物合成代謝的關(guān)鍵酶之一。脂肽對(duì)酶活性得不同程度的影響表明其能夠通過(guò)影響酶的活性來(lái)改變細(xì)胞的代謝。此外，脂肽還能夠抑制點(diǎn)青霉對(duì)糖類及蛋白質(zhì)利用，導(dǎo)致點(diǎn)青霉生長(zhǎng)受阻［41］。

4 Surfactin應(yīng)用的研究進(jìn)展

4.1 醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用

抗生素的濫用導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性問(wèn)題的出現(xiàn)已經(jīng)逐漸成為醫(yī)學(xué)界迫在眉睫的難題，可代替抗生素的新藥物的開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行［42］。Surfactin特殊的兩親型結(jié)構(gòu)，能夠與細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)合并將其非極性端插入到細(xì)胞膜的疏水孔中，破壞細(xì)胞的完整性，干擾細(xì)胞正常代謝從而起到抑菌作用［43］。研究表明，Surfactin在臨床上能有效對(duì)抗糞產(chǎn)堿菌(Alcaligenesfaecalis)、變形桿菌、綠膿桿菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌等耐藥菌［44］;Surfactin可抑制鼠細(xì)胞脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)介導(dǎo)生成的炎癥介質(zhì)，如腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素1(IL-1)、白細(xì)胞介素6(IL-6)和一氧化氮合酶，減緩由LPS引起的真核細(xì)胞感染［45］。近年來(lái)，Surfactin 在抗病毒制劑［25］、抗腫瘤制劑［46］、溶血栓制劑［47］、口服免疫佐劑［48］、乙肝疫苗［49］以及糖尿病治療［50］等方面中的應(yīng)用研究也取得了突破，Surfactin在醫(yī)藥領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的角色。

4.2 動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用

抗生素類促生長(zhǎng)添加劑在動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致其耐藥性、藥物殘留和環(huán)境污染等問(wèn)題，探尋新型抗菌藥物越來(lái)越受到重視。Surfactin具有獨(dú)特殺菌機(jī)制和抗菌廣譜性，且病原菌不易對(duì)Surfactin產(chǎn)生耐藥性，正逐漸進(jìn)入人們的視野。一方面，Surfactin具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，不僅在加工過(guò)程中能有效防治病原菌對(duì)原料的感染，而且能保證其經(jīng)過(guò)加工之后，仍然保持較高的抗菌活性;另一方面，Surfactin分子質(zhì)量較小，經(jīng)動(dòng)物食用后進(jìn)入腸道可以有效抑制體內(nèi)病原微生物的生長(zhǎng)繁殖，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，并不易產(chǎn)生耐藥性和殘留［51］。近年來(lái)，關(guān)于Surfactin在動(dòng)物養(yǎng)殖中應(yīng)用的報(bào)道日益增多。由于抗菌脂肽Surfactin可導(dǎo)致嗜水氣單胞菌細(xì)胞膜通透性增加，使細(xì)胞內(nèi)一些離子以及大分子的蛋白質(zhì)和核酸泄漏到細(xì)胞外，從而引起細(xì)胞的死亡，其被認(rèn)為可用于嗜水氣單胞菌感染引起的水生動(dòng)物疾病預(yù)防和控制［19］。研究表明，點(diǎn)帶石斑魚(Epinephelus coioides)飼料中添加20 mg/kg Surfactin可增強(qiáng)魚體免疫力以對(duì)抗溶藻弧菌等病原菌的感染［18］;誘導(dǎo)石斑魚AMPs、干擾素誘導(dǎo)蛋白和黏病毒抗性蛋白等先天型免疫基因的表達(dá)，顯著提高增重率;降低感染神經(jīng)壞死病毒(Necrosis cirus)和虹彩病毒(Irido virus)石斑魚的死亡率［52］。史慶超等［53］在吉富羅非魚飼料中添加12.5 mg/kg的抗菌脂肽Surfactin即可顯著提高增重率、腸道脂肪酶和蛋白酶的活性。石廣舉等［54］發(fā)現(xiàn)，在凡納濱對(duì)蝦飼料中添加100 mg/kg NT-6抗菌脂肽(活性成分為Surfactin、Fengycin和Iturin同系物)可抑制水體和蝦體中弧菌的生長(zhǎng)，提高對(duì)蝦增重率和特定生長(zhǎng)率。飼料中添加4 000 U/kg抗菌脂肽(活性成分為 Surfactin、Fengycin及其同系物)，可對(duì)艾拔益加(AA)肉雞的生長(zhǎng)發(fā)育和免疫機(jī)能具有較好的調(diào)節(jié)和促進(jìn)作用［55］，還能提高抗氧化機(jī)能和促進(jìn)蛋白質(zhì)的代謝［56］;提高斷奶仔豬生長(zhǎng)性能，抑制仔豬斷奶應(yīng)激造成的腹瀉和腸道有害微生物，但對(duì)有益微生物也有一定的抑制作用，有效調(diào)節(jié)血液激素水平和某些生化指標(biāo)，提高機(jī)體對(duì)脂類的轉(zhuǎn)化利用能力和蛋白質(zhì)的沉積能力［57］。研究表明，斷奶仔豬飼料中添加150 mg/kg抗菌脂肽替代75 mg/kg金霉素，可促進(jìn)采食，提高日增重，顯著改善飼料報(bào)酬，并顯著降低腹瀉率［58］;Surfactin與枯草芽孢桿菌聯(lián)用也可以促進(jìn)斷奶仔豬腸道內(nèi)有益菌增殖，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，提高機(jī)體全身的免疫應(yīng)答反應(yīng)［59］。隨著更多關(guān)于Surfactin在動(dòng)物飼料中應(yīng)用的研究，Surfactin有望成為新型綠色抑菌促生長(zhǎng)飼料添加劑在動(dòng)物養(yǎng)殖中廣泛應(yīng)用。

4.3 農(nóng)業(yè)生物防治中的應(yīng)用

研究表明，Surfactin對(duì)豆科作物灰霉病［60］、水稻細(xì)菌性條斑?。?1］、黃瓜枯萎?。?2］和生菜霜霉病［63］等具有顯著的防治效果。Waewthongrak等［64］還發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌ABS-S14發(fā)酵粗提物(活性成分為Surfactin、Iturin A和Fengycin)可誘導(dǎo)植物過(guò)氧化物酶和L-苯丙氨酸解氨酶等抗病有關(guān)酶的活性的增強(qiáng)，強(qiáng)烈抑制綠霉菌(Penicilium digitatum)Sacc的生長(zhǎng)，降低柑桔類水果患病率。Surfactin還可替代化學(xué)表面活性劑，作為分散劑、農(nóng)藥助劑提高化肥和農(nóng)藥的使用效率［65-66］。

4.4 食品加工和保鮮中的應(yīng)用

食品加工過(guò)程中，Surfactin可促進(jìn)脂肪乳化，控制脂肪聚集，有利于食品的加工，并保持食品的質(zhì)地和口感［67］。Surfactin的抗菌活性能有效控制食品中有害微生物的滋生，可作為生物防腐劑應(yīng)用在食品防腐保鮮領(lǐng)域［68］。研究表明，Surfactin可有效抑制乳中大腸桿菌 O157，延長(zhǎng)乳保質(zhì)期［69］;納豆菌抗菌肽APNT-6(活性成分為Surfactin、Fengycin和Iturin)可減緩凡納濱對(duì)蝦貯藏過(guò)程中pH、揮發(fā)性鹽基氮和細(xì)菌總數(shù)增加，延長(zhǎng)2～3 d貨架期［70］，Surfactin還能減緩肉制品儲(chǔ)藏過(guò)程中pH的上升，防止脂肪氧化，對(duì)肉制品儲(chǔ)藏起到良好的保鮮效果［51］。

4.5 其他領(lǐng)域中的應(yīng)用

Surfactin優(yōu)良的表面性能使其在原油采收、環(huán)境修復(fù)和化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用也頗具優(yōu)勢(shì)。Al-Wahaibi等［71］報(bào)道由枯草芽孢桿菌B30產(chǎn)Surfactin能分別提高17%～26%輕質(zhì)油采收率和31%稠油采收率。石油開(kāi)采、運(yùn)輸、加工及儲(chǔ)存過(guò)程中，難以避免地會(huì)排入環(huán)境對(duì)土壤、水體造成污染。加入生物表面活性劑乳化烴類和水的混合液，增加烴類的降解是目前治理油污的有效方法之一。Singh等［72］以Surfactin為主要成分的脂肽生物表面活性劑洗滌含有石油烴的土壤，去除率達(dá)64.5%。通過(guò)利用Surfactin對(duì)重金屬離子的絡(luò)合作用，提高驅(qū)除土壤中重金屬的效率成為環(huán)境保護(hù)研究中的熱點(diǎn)之一［72-73］。此外，Surfactin可以改善化妝品的水洗性能，增加皮膚的光潤(rùn)和滑嫩性［74］，在化妝品領(lǐng)域中應(yīng)用也極具吸引力。

5 小結(jié)與展望

Surfactin優(yōu)良的抗菌活性和特殊的抗菌機(jī)制使其有望成為抗生素潛在替代品之一，在醫(yī)藥、動(dòng)物養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)生物防治以及食品加工和保鮮等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。但目前Surfactin在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用仍然面臨著一些挑戰(zhàn):1)Surfactin的抗菌機(jī)制尚不明確，關(guān)于Surfactin作用機(jī)制的研究多為體外模型模擬，而對(duì)Surfactin在生物體內(nèi)作用研究甚少;2)Surfactin發(fā)酵生產(chǎn)產(chǎn)量一般較低，受其特殊的兩親性質(zhì)的影響，Surfactin分離提純成本較高，大規(guī)模商品化生產(chǎn)至今還未實(shí)現(xiàn)，極大限制了Surfactin的應(yīng)用。因此，通過(guò)改良生產(chǎn)菌株、改善發(fā)酵生產(chǎn)工藝和選擇適合的廉價(jià)的發(fā)酵底物等途徑提高Surfactin產(chǎn)量仍將是今后科研人員重點(diǎn)研究課題之一;3)Surfactin在不同領(lǐng)域中適宜的添加劑量有待研究，雖然毒理試驗(yàn)證明Surfactin的急性毒性屬實(shí)際低毒或無(wú)毒級(jí)，但過(guò)高的濃度可能誘發(fā)細(xì)胞溶血，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性仍然令人擔(dān)憂。因此，Surfactin安全有效的用量還需進(jìn)一步評(píng)估。隨著人們對(duì)Surfactin研究的深入和生物工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，Surfactin的應(yīng)用必將取得突破性進(jìn)展。

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