“肽”有前途

脂肽（Lipopeptides，LPs）是一类微生物次级代谢产物。脂肽的结构包括亲水性寡肽链和疏水性脂肪酸尾部两部分，根据其化学结构的不同可分为链状脂肽和环状脂肽。环状脂肽是指寡肽链C末端与肽链上的氨基结合形成肽键或与脂肪酸链上的羟基结合形成内酯键而形成环状结构的脂肽。脂肽的肽链或肽环一般表现出亲水性、而脂肪酸链具有疏水性，因而脂肽“水油两亲”，可以大幅度降低表面和界面张力，是天然的生物表面活性剂。但是一般可不会把脂肽用作“洗涤剂”，因为它还有更为重要的生物活性（图1）。

脂肽具有良好的抗菌活性，早在20世纪50年代多粘菌素就已经被用于临床治疗多重耐药革兰氏阴性菌引起的细菌感染类疾病。近几十年来，由于全球多重耐药性微生物的威胁日益增加，多粘菌素B和多粘菌素E更是被用作多重耐药革兰氏阴性菌，特别是肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌感染的最后一道治疗防线。同样，由于达托霉素对包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌在内的大多数革兰氏阳性病原体具有良好的杀菌活性，2003年获美国食品药品监督管理局批准上市并用于皮肤感染的治疗，2006年获得批准用于金黄色葡萄球菌菌血症和心内膜炎等疾病的治疗。

近些年脂肽作为化学农药的环保替代品进入大众的视野。基于合成脂肽的菌株开发的生物菌剂被广泛地用于大田作物和温室作物的栽培中，以减少由土壤、叶面或收获后病原体传播引起的各种谷物、豆类、水果、花卉和观赏植物的疾病。大多数用作生物农药的细菌菌株属于农杆菌属、芽孢杆菌属及假单胞菌属。其中芽孢杆菌属的表面活性素、伊枯草菌素和芬原素三种脂肽已经被应用于农业生产。

脂肽能有效的降低液体的表面张力，因此其可在不同的领域充当良好的乳化剂、发泡剂、表面活性改变剂等，可以有效地增加化合物的溶解度和可利用度。例如脂肽被广泛的应用于不同环境下疏水性化合物的生物修复，包括石油回收、洗涤剂、化妆品应用等等。

总之，虽然微生物非常微小，但它合成的次级代谢产物，特别是脂肽类物质，有着广阔的应用前景，对我们人类的生产、生活有深远的影响。

图1 脂肽的表面活性剂特征及其抑菌活性（本文图片均由作者拍摄）

(a)菌株因分泌脂肽表现出“群集运动”现象；(b)脂肽化学结构示意图及菌株发酵液上清(FSU)因含有脂肽而“坍塌”，MO为培养基空白对照；(c) (d)脂肽Orfamide(标记1-3为三重复)抑制植物病原真菌Pythiaceae vexans（左图）和Cochliobolus sativus（右图）；(e) (f)脂肽Loksin(标记2)抑制病原细菌Micrococcusluteus（左图）和Psychrobacterfaecalis（右图）。

参考文献：

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作者简介：孙燕，女，陕西师范大学生命科学学院教授，中国微生物学会会员、陕西省微生物学会常务理事。主要从事微生物次级代谢产物的合成通路、调控机制、生物活性，以及工程菌株改造、活性产物应用等研究。

审校：黎志东（空军军医大学基础医学院微生物与病原生物学教研室）