短杆菌素是一种广谱抗菌肽，由短杆菌肽和酪菌素组成，在体外对革兰氏阳性菌和某些酵母菌具有广泛的抗菌活性。短杆菌素由短杆菌产生，具有一定的生理活性，它可与苯佐卡因结合以提供从喉咙痛的缓解，在全身摄入中其可导致严重的副作用，因此使用局限于局部施用。
图1 短杆菌素在显微镜下的显示图
发展历史
短杆菌素是来自短芽孢杆菌的环状多肽 - 抗生素混合物。它是对革兰氏阳性细菌有效的局部有效的抗生素。杜博斯（R．J．Dubos，1939）在土壤中加入葡萄球菌在37℃放置时，看到加进去的葡萄球菌被溶解。他从这土壤中分离出一孢子菌，并从它的培养液在pH3-4.6发生沉淀后将抑制革兰氏阳性菌发育的物质作为结晶分离出来，命名为短杆菌素，同青霉素的研究一起迈出了抗菌物质研究的第一步。后来短杆菌素又分为从丙酮-乙醚等混合液提取出来的短杆菌肽（gramicidin）以及其残渣中留存的短杆菌酪肽（tyrocidine）。
适应症
短杆菌素在临床治疗领域中可适用于急、慢性咽炎，扁桃体炎，喉炎，口腔炎，舌炎等。
电化学氧化性质
图2 短杆菌素的化学结构式
有研究人员采用了线性扫描伏安法(LSV) ,循环伏安法(CV)，双电位阶跃计时库仑法(CC)等多种现代电化学方法并结合紫外可见吸收光谱法，研究了短杆菌素(TYN)在不同的 pH缓冲溶液中，于玻碳电极上的电化学氧化行为和反应机理。研究结果表明短杆菌素在玻碳电极上的氧化是一个不可逆过程，该不可逆过程中质子转移数与电子转移数相等。短杆菌素本身在玻碳电极上吸附性不强，其电化学氧化反应基本上以扩散控制为主，而其电极反应产物不具有电化学活性，能强烈吸附于玻碳电极表面，从而阻碍反应的进行。[1]
生物合成
短杆菌素是一种广谱抗菌肽，对细菌和真菌均有较好的抑制作用，具有潜在的抗生素替代价值。通过对侧孢短芽孢杆菌fmb70进行紫外诱变、亚硝基胍诱变、常压室温等离子体诱变，获得3株短杆菌素产量提高的诱变菌株。随后以诱变菌株为亲本进行两轮基因组改组，获得融合子F2-24,其短杆菌素产量为(340.5±16.35) μg/mL，是野生菌株fmb70短杆菌素产量的1.92倍。融合子传代5代后，该菌株短杆菌素产量无明显差异，说明菌株稳定性良好。最后对该菌株产短杆菌素的培养基和发酵条件进行优化，优化后的培养基为：4%蔗糖、2%牛肉膏、0.5%氯化镁，发酵温度30℃、培养24 h、培养基初始pH6.0。优化后的短杆菌素产量可达(442.45±9.58)μg/mL。是初始培养条件的2.50倍。[2]
临床应用
短杆菌素是来自短芽孢杆菌的环状多肽-抗生素混合物，它是对革兰氏阳性细菌有效的局部有效的抗生素。它有时与苯佐卡因5mg结合以提供从喉咙痛的缓解。
地喹氯铵短杆菌素含片
地喹氯铵短杆菌素含片是一种阳离子表面活性剂，内含地喹氯铵0.25mg，短杆菌素1mg。杀菌范围广、作用快、效力强，几乎无毒性和刺激性。其中短杆菌素系多肽抗生素，含有短杆菌肽(Gmmicidin)和短杆菌酪肽(Tyrocidin)2种环状肽化合物，有显著杀菌作用。主要用于浅表部位的革兰阳性菌感染，可抵抗一些革兰阴性菌。地喹氯铵短杆菌素含片的优点是杀菌作用不受组织液、脓液等的影响，对局部组织无毒性。细菌对本品极少产生耐药性。地喹氯铵和短杆菌素二者合用有协同作用，使药效增强。
参考文献
[1] 张林雯,陈国南. 短杆菌素在玻碳电极上的电化学氧化行为的研究[J].福州师专学报, 2000, 6 : 71-74.
[2] 王晓洁, 利用基因组改组技术提高短杆菌素产量及其培养条件优化, 中国生物工程杂志, 2021, 41:42-51.