综述：生物表面活性剂作为新一代抗菌剂：作用机制及在抗生物膜策略中对抗抗菌素耐药性的应用

这篇综述系统阐述了微生物产生的两亲性分子——生物表面活性剂（Biosurfactants）在应对抗菌素耐药性（AMR）中的多重价值。文章从糖脂（glycolipids）、脂肽（lipopeptides）等分类切入，解析其通过膜破坏、生物膜（biofilm）抑制、群体感应（quorum sensing）干扰等机制发挥广谱抗菌作用，并探讨其在医药（如多药耐药病原体治疗、靶向给药）和农业（生物防治、植物促生）领域的应用前景，特别强调其环境友好特性对可持续发展的重要意义。

　　

Abstract

生物表面活性剂（Biosurfactants）这类由微生物合成的两亲性分子，凭借其结构多样性和独特作用机制，正成为对抗抗菌素耐药性（AMR）的新希望。这类物质主要包括糖脂（如鼠李糖脂）、脂肽（如表面活性素）和磷脂等，其抗菌效能源于多重机制协同作用：通过物理化学作用破坏病原体细胞膜完整性，干扰生物膜（biofilm）形成的关键粘附步骤，阻断群体感应（quorum sensing）信号分子如酰基高丝氨酸内酯（AHLs）的通讯功能，并能调节宿主免疫反应。

抗菌机制解析

在分子层面，脂肽类生物表面活性剂的β-折叠结构可插入病原体细胞膜，形成离子通道导致内容物泄漏；糖脂则通过降低表面张力破坏生物膜基质中的疏水相互作用。实验显示，0.1 mg/mL的鼠李糖脂即可抑制铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）生物膜形成达70%，其效果显著优于传统抗生素。

医学应用突破

针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等"超级细菌"，生物表面活性剂与抗生素联用表现出显著协同效应——将环丙沙星最小抑菌浓度（MIC）降低8-16倍。在药物递送领域，其两亲性特性可提高疏水药物溶解度，如负载紫杉醇的脂肽胶束使药物生物利用度提升3倍，且能通过EPR效应（Enhanced Permeability and Retention）实现肿瘤靶向。

农业生态价值

在可持续农业方面，枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）产生的表面活性素不仅能抑制植物病原真菌（如镰刀菌Fusarium）生长，还可诱导系统抗性（ISR）激活植物防御机制。田间试验证实，含生物表面活性剂的生物农药可使作物产量提高15-20%，且土壤残留检测显示其28天内可完全降解。

未来挑战与机遇

尽管通过代谢工程改造生产菌株已使产量提升至30 g/L，但成本控制仍是产业化瓶颈。纳米载体（如脂质体）包埋技术和微流控生产工艺的突破，将为临床转化提供新思路。目前，欧盟H2020计划资助的"BIOSMART"项目正推进相关III期临床试验，标志着这类绿色抗菌剂向实用化迈出关键一步。