一种抗菌抗虫肽的人工合成方法及其应用技术

本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及一种抗菌抗虫肽的人工合成方法及其应用。本发明专利技术提供的一种D型抗菌抗虫肽的合成方法，包括以下步骤：S1.取适量氨基酸原料，加入花生油和磷酸，热聚合反应，所述花生油和磷酸的体积比为0～8:0～1；S2.取出聚合物用无水乙醇洗涤、离心、烘干，得到D型抗菌抗虫肽；所述氨基酸原料为D‑谷氨酸和D‑赖氨酸盐酸盐，或D‑谷氨酸和L‑脯氨酸，其重量比均为2:1；利用该合成方法制备的D型抗菌抗虫肽不仅具有高效、广谱杀菌特性，而且可高效抑制甜菜夜蛾的生长发育，具有高效抗虫特性；该方法制备的抗菌抗虫肽在抑制耐药性细菌和抗药性害虫、制备新型抗菌素和新型抗虫药物等方面具有极高的工业价值和应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌抗虫肽的人工合成方法及其应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种抗菌抗虫肽的人工合成方法及其应用。
技术介绍
近几年，由于长期滥用抗生素导致耐药菌株所引发的炎症疾病越来越多，已严重影响了全球公共卫生安全，而成功进入临床应用的新型抗生素数量一直逐步萎缩，使得寻找抗生素的替代品成为人们的当务之急。抗菌肽作为生物最古老的防御机制之一，具有十分重要的生理作用，可以有效杀灭细菌、真菌、病毒以及原生生物，成为保护宿主不受病原体侵害的有效防护屏障。已有研究证明，抗菌肽对多种耐药细菌，如甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌、万古霉素抗性肠球菌、多药耐药性绿脓假单胞菌和分支杆菌均有杀灭作用，因此抗菌肽有望作为新型抗菌药物为耐药细菌感染的临床治疗带来一场革新。抗菌肽来源十分广泛，主要包括植物、昆虫、两栖动物、人体等。但天然抗菌肽效价较低、较长的多肽序列导致生产成本较高、对蛋白酶降解和高盐环境敏感、可能产生溶血性和细胞毒性等等。关于能够克服天然抗菌肽缺点的人工合成抗菌肽已有报道，例如，2015年9月30日公开的中国专利技术专利CN104945467A就公开了一种利用氨基酸、植物油和磷酸合成人工抗菌肽的方法，该方法制备的抗菌肽以赖氨酸、亮氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸为原料，制备的抗菌肽具有抗金黄色葡萄球菌(ATCC6538)，嗜水气单胞菌(珠江水产研究所惠赠)，酿酒酵母(INVSc1)、多重耐药金黄色葡萄球菌Y5和黄曲霉NRRL3357等的效果。虽然现有技术已经公开了利用氨基酸与植物油和磷酸合成抗菌肽的方法，但是利用该方法仅制得具有抑菌功能的抗菌肽。除了菌株产生耐药性，由于农药的滥用，害虫的抗药性也是目前亟待解决和改善的问题。在农业生产实践中，菌株造成的危害和虫害往往同时发生，在抑制微生物菌的同时抑制虫害的发生是防治菌株危害和虫害的理想方式。目前关于能够同时抑菌和抗虫的肽未有报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有耐药菌株抗性害虫防治方式的不足，提供一种抗菌抗虫肽的人工合成方法及其应用。本专利技术利用D-谷氨酸和D-赖氨酸盐酸盐或D-谷氨酸和L-脯氨酸原料与花生油和磷酸热聚合快速合成D型抗菌抗虫肽，利用该方法制备的抗菌抗虫肽不仅具有高效、广谱杀菌特性，而且可高效抑制甜菜夜蛾的生长发育，具有高效抗虫特性；与抗生素和杀虫剂相比，具有特异性。本专利技术的目的在于提供一种D型抗菌抗虫肽的合成方法。本专利技术的目的还在于提供D型抗菌抗虫肽的在制备抗菌、抗虫药物中的应用。本专利技术的上述目的通过以下技术手段实现：一种D型抗菌抗虫肽的合成方法，包括以下步骤：S1.取适量氨基酸原料，加入花生油和磷酸，热聚合反应，所述花生油和磷酸的体积比为0～8:0～1；S2.取出聚合物用无水乙醇洗涤、离心、烘干，得到D型抗菌抗虫肽；所述氨基酸原料为D-谷氨酸和D-赖氨酸盐酸盐，或D-谷氨酸和L-脯氨酸，其重量比均为2:1。优选地，所述热聚合反应为150℃烘热聚合4h。优选地，所述花生油和磷酸的体积比为8:1。优选地，所述离心转速为6000rpm，5min。优选地，所述烘干是在60℃烘箱烘干2h。利用上述合成方法制备得到的抗菌抗虫肽也在本专利技术的保护范围之内。所述抗菌抗虫肽在制备抗菌、抗虫药物中的应用也在本专利技术的保护范围之内。优选地，所述抗菌为抗细菌。优选地，所述虫为甜菜夜蛾。进一步优选地，所述细菌包括金黄色葡萄球菌、青枯菌或绿脓杆菌。本专利技术实验发现，抗菌抗虫肽可以和细胞膜相互作用，使膜的通透性改变。抗菌抗虫肽与细胞膜作用后形成跨膜电位，打破酸碱平衡，影响渗透压平衡，抑制呼吸作用；除此之外，抗菌抗虫肽还可以作用于细胞内的其他靶标，通过与细胞内靶标的特异性结合干扰细胞代谢，达到抑菌和抗虫的目的。相比现有技术，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术利用D-谷氨酸和D-赖氨酸盐酸盐或D-谷氨酸和L-脯氨酸原料与花生油和磷酸热聚合快速合成D型抗菌抗虫肽，利用该方法制备的抗菌抗虫肽不仅具有高效、广谱杀菌特性，而且可高效抑制甜菜夜蛾的生长发育，具有高效抗虫特性。(2)本专利技术合成的抗菌抗虫肽可以在医院消毒、农业、养殖业等领域得到应用。所述抗菌抗虫肽对多重耐药的金黄色葡萄球菌Y5也具有抗菌活性，并对抗药性严重的甜菜夜蛾具有抗虫活性，解决了目前医院和农业上耐药菌和抗性虫的防治问题。附图说明图1为本专利技术实施例1不同肽对耐药菌金黄色葡萄球菌Y5抑制的情况。图2为本专利技术实施例2不同浓度D型肽对青枯菌的抑制率。图3为本专利技术实施例2不同浓度D型肽对绿脓杆菌ATCC的抑制率。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。以下是氨基酸缩写代码，即氨基酸的单字母记号和三字母记号，见表1。表1氨基酸缩写代码Amp：氨苄青霉素。Kana：卡那霉素。实施例11.D型肽热聚合方法：(1)将对应氨基酸按照配方比例(见表1)配成3g体系，每个配方设置三个平行。在每3g氨基酸体系内加入4.8ml花生油与0.6ml磷酸，混合均匀后置于150℃烘箱内，热聚合4小时。(2)用无水乙醇洗涤离心三次，离心转速为6000rpm，5min；(3)在60℃烘箱烘干2h。表1实施例1的D型肽配方序号配方Recipe(w:w)107D-Glu:D-Lyshydrochloride＝2:1109D-Glu:L-Pro＝2:1112D-Lyshydrochloride:D-Asp:L-Thr＝1:1:82.D型肽的抑菌圈实验S1.配制培养基，培养基、培养皿灭菌等前期准备工作。S2.培养金黄色葡萄球菌Y5，并测定菌落形成单位(CFU)。S3.微波炉融化固体培养基后冷却到50℃左右，加入S2培养得到的并测定过CFU后的耐药菌金黄色葡萄球菌Y5，使菌液浓度达到1*106个/ml，混合均匀后倒入培养皿中。S4.配制肽溶液及对照组溶液：肽组：2mg肽溶于45μl水(1)有酸有油无醇组(又称“有酸有油组”)：2mg氨基酸原料溶于41.4μl水+0.4μl磷酸+3.2μl花生油；(2)有酸无油组：2mg氨基酸原料溶于44.6μl水+0.4μl磷酸；(3)无酸有油组：2mg氨基酸原料溶于41.8μl水+3.2μl花生油；(4)无酸无油组：2mg氨基酸原料溶于45μl水；对照组：(5)蛋白胨有酸有油组：2mg蛋白胨溶于41.4μl水+0.4μl磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种D型抗菌抗虫肽的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.取适量氨基酸原料，加入花生油和磷酸，热聚合反应，所述花生油和磷酸的体积比为0～8:0～1；/nS2.取出聚合物用无水乙醇洗涤、离心、烘干，得到D型抗菌抗虫肽；/n所述氨基酸原料为D-谷氨酸和D-赖氨酸盐酸盐，或D-谷氨酸和L-脯氨酸，其重量比均为2:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种D型抗菌抗虫肽的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.取适量氨基酸原料，加入花生油和磷酸，热聚合反应，所述花生油和磷酸的体积比为0～8:0～1；
S2.取出聚合物用无水乙醇洗涤、离心、烘干，得到D型抗菌抗虫肽；
所述氨基酸原料为D-谷氨酸和D-赖氨酸盐酸盐，或D-谷氨酸和L-脯氨酸，其重量比均为2:1。


2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述热聚合反应为150℃烘热聚合4h。


3.根据权利要求1所述的合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋云，何建国，翁少萍，杨凯，贺竹梅，高嘉阳，周艳超，戴丹玲，潘梦佳，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44