乳源抗菌肽BCp12对金黄色葡萄球菌多靶点抑菌机制

为研究新型酪蛋白源抗菌肽BCp12对金黄色葡萄球菌的抑菌机理,本实验通过酶标仪、流式细胞仪、透射电子显微镜分析BCp12对金黄色葡萄球菌的壁膜损伤机制;采用荧光光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳研究BCp12对菌体DNA结合及蛋白质合成的影响;利用赖氨酸乙酰化、琥珀酰化、2-羟基异丁酰化、丙二酰化4 种泛抗体结合免疫印迹分析BCp12对菌体蛋白翻译后修饰的影响。结果表明：BCp12的最小抑菌质量浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）为2 mg/mL,经质量浓度超过MIC的BCp12处理后的菌体细胞膜疏水性显著下降（P≤0.001）,通透性增加,菌体形变严重,部分细胞内容物外泄形成空腔;BCp12与溴化乙锭竞争性结合菌体DNA,使核酸合成受到抑制,胞内蛋白质量浓度显著下降（P≤0.001）,特别是分子质量为15～35 kDa的蛋白变化最为明显,说明BCp12可抑制菌体蛋白质的合成;金黄色葡萄球菌蛋白存在大量的赖氨酸乙酰化、琥珀酰化、丙二酰化修饰,经BCp12处理的菌体赖氨酸丙二酰化修饰水平明显下调,而对赖氨酸琥珀酰化和2-羟基异丁酰化修饰的影响不明显。本实验揭示了BCp12对金黄色葡萄球菌的多靶点抑菌机制,对新型乳源抗菌肽的应用和保障食品安全具有一定的意义。     

化学合成抗菌肽抑制致病性大肠杆菌F41的分子作用机理

本文以化学合成抗菌肽为研究对象,对合成抗菌肽的抑菌活力、抑菌动力学进行研究;通过圆二色谱法评价抗菌肽二级结构的变化;电镜观察抗菌肽对细菌微观结构影响;K+和紫外吸收物质泄漏实验分析抗菌肽对细胞膜通透性影响;DNA凝胶阻滞实验分析抗菌肽与细菌DNA相互作用关系。结果表明:不同抗菌肽的抗菌活力、抑菌动力学存在差异;抗菌活力与抗菌肽浓度、作用时间有关;抗菌肽Tac、Tac W、Tac V明显改变细胞微观结构,使胞内K+和紫外吸收物质泄漏,细胞膜通透性改变,造成细胞坍塌破裂,进入细胞与DNA结合,产生凝胶阻滞现象。得出结论:抗菌肽作用机理与抗菌肽结构中碱性氨基酸、两亲性氨基酸的比例密切相关,其分子作用机理包括使细胞膜通透性发生变化、改变细菌细胞微观结构、结合基因组DNA,抑制复制、转录等,形成多个作用靶点,是一种多效协同的作用机制。     

Bacillus pumilus HN-10抗菌肽P-1对粉红单端孢的抑菌机理

Bacillus pumilus HN-10抗菌肽P-1是一种对粉红单端孢（Trichothecium roseum）具有很强抑菌作用的肽,但其抑菌机理尚不明确。本研究从细胞膜通透性、蛋白合成和核酸合成3 方面研究其抑菌机理。通过大分子释放量和电导率研究抗菌肽P-1对粉红单端孢细胞膜通透性的影响;经胞内蛋白含量测定及胞内蛋白十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析研究抗菌肽P-1对蛋白合成的影响;采用琼脂糖凝胶电泳和荧光光谱分析抗菌肽P-1对粉红单端孢DNA的凝胶阻滞作用及与溴化乙锭（ethidium bromide,EB）竞争性结合作用,并通过DNA和RNA相对含量来研究粉红单端孢核酸合成是否受到抑制。结果表明：抗菌肽P-1可引起粉红单端孢细胞膜通透性增加,胞内电解质和大分子物质外泄;同时,菌体蛋白合成受到抑制,尤其对分子质量在43.0～97.4 kDa之间的蛋白最为明显;抗菌肽P-1对DNA没有明显阻滞作用,但其能与EB竞争性结合DNA,使核酸合成受到抑制,导致菌体代谢紊乱,影响蛋白质的正常表达,进而起到抑菌作用。     

抗菌肽brevilaterin与ε-聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌的协同抑菌机理

金黄色葡萄球菌是食品中常见的致病菌,控制食品中金黄色葡萄球菌的生长繁殖对提高食品安全性至关重要。本研究以金黄色葡萄球菌作为指示菌,考察了抗菌肽brevilaterin与ε-聚赖氨酸的协同抑菌机理。抑菌动力学结果表明抗菌肽与ε-聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌具有协同抑菌效果;细胞膜质子动力势研究结果显示,抗菌肽对跨膜pH值梯度无明显影响,ε-聚赖氨酸会破坏跨膜pH值梯度,1/4最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)抗菌肽+1/4 MICε-聚赖氨酸(联用组)对跨膜pH值梯度产生了协同破坏作用;采用流式细胞术结合荧光显微镜考察细胞膜的完整性,发现抗菌肽对细胞膜完整性具有较强的破坏作用,1/4 MIC抗菌肽即可导致36.3%的膜破损,而ε-聚赖氨酸对膜完整性损伤较小,1/4 MICε-聚赖氨酸仅破坏10.4%的细胞膜完整性,两者联用可对细胞膜完整性产生协同破坏作用,导致51.3%细胞膜完整性发生损伤;采用透射电子显微镜观察了细胞超微结构,发现抗菌肽和ε-聚赖氨酸联用较单独使用对细胞形态和细胞内容物的泄漏产生了协同破坏作用;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,ε-聚赖氨酸会抑制菌体蛋白质的合成或降解蛋白质,而抗菌肽对蛋白质合成无影响;琼脂糖凝胶阻滞电泳表明,抗菌肽对菌体DNA条带无明显变化,而ε-聚赖氨酸以及两者联用会造成DNA滞留,表明ε-聚赖氨酸可以通过与DNA结合发挥抑菌作用。上述结果表明,抗菌肽brevilaterin和ε-聚赖氨酸联用可以增强对细胞膜的破坏强度,且兼具抗菌肽对呼吸链脱氢酶活性的抑制与ε-聚赖氨酸对跨膜pH值梯度的破坏和DNA的结合作用,从而实现多靶位协同抑菌。     

抗菌肽brevilaterin与柠檬酸联用对大肠杆菌的协同抑菌机理

以食源性致病菌大肠杆菌为指示菌,研究抗菌肽brevilaterin与柠檬酸的协同抑菌效应和机理,为抗菌肽和柠檬酸应用于大肠杆菌的控制提供理论依据。利用DiSC_3(5)荧光探针考察brevilaterin与柠檬酸对大肠杆菌细胞膜电势的影响,结果表明两者单独使用均能消散大肠杆菌的跨膜电势,两者联用呈现协同消散效果;通过碘化丙啶/SYTO 9探针标记结合流式细胞术考察brevilaterin与柠檬酸对细胞膜完整性的影响,结果表明brevilaterin与柠檬酸均会破坏细胞膜完整性;利用透射电子显微镜观察大肠杆菌超微结构的变化,结果发现brevilaterin和柠檬酸联用组对菌体超微结构呈现协同破坏作用,即细胞产生变形、发生质壁分离与内容物泄漏等;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示brevilaterin、柠檬酸对大肠杆菌的蛋白质合成没有明显影响;琼脂糖凝胶电泳表明brevilaterin与柠檬酸可以降解大肠杆菌菌体DNA,两者联用呈现协同降解作用。综上,brevilaterin与柠檬酸可通过破环细胞膜的完整性与降解菌体DNA以发挥协同抑制大肠杆菌的作用。     

大肠杆菌及乳酸杆菌的辐射致死机理初探

大肠杆菌及乳酸杆菌经过不同剂量的60Co-γ射线的照射,通过计算细菌致死率和DNA漏出率,以及结合透射电镜从微观的方式考察两种菌的致死效应。结果表明,射线对菌体细胞膜的损伤、DNA等胞内蛋白物质的流出是大肠杆菌及乳酸杆菌辐射致死主要的方式。     

源自螺旋藻渣枯草芽孢杆菌发酵抗菌肽SP-AP-1和伊枯草菌素对金黄色葡萄球菌抑菌机制对比研究

目的：研究枯草芽孢杆菌发酵螺旋藻渣的发酵液中分离出的抗菌肽SP-AP-1和伊枯草菌素对金黄色葡萄球菌的抑菌机理。方法：采用紫外分光光度法、邻硝基苯-β-D-吡喃半乳糖苷法和原子吸收光谱法研究抗菌肽对金黄色葡萄球菌细胞膜通透性的影响;采用考马斯亮蓝法、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳考察抗菌肽对金黄色葡萄球菌胞内蛋白合成及对基因组DNA结合作用的影响,并通过模拟细胞膜的疏水环境探究抗菌肽发挥抑菌作用时其二级结构的变化情况。结果：抗菌肽SP-AP-1和伊枯草菌素均能引起金黄色葡萄球菌细胞膜通透性增加,导致胞内钾离子释放量、蛋白质泄漏量及细胞膜疏水性增加,但抗菌肽SP-AP-1的抑菌效果更为显著（P＜0.05）;两种抗菌肽均能抑制菌体蛋白合成,尤其对分子质量为17、20、25～35 kDa的蛋白抑制作用最为明显;虽然两种抗菌肽对金黄色葡萄球菌基因组DNA没有明显阻滞作用,但增大抗菌肽质量浓度,SP-AP-1可与溴化乙锭竞争性结合DNA,使基因组DNA条带变暗,影响蛋白质的表达。本实验为螺旋藻渣抗菌肽拮抗金黄色葡萄球菌的抑菌机理研究提供了理论参考。     

抗菌肽BCp12保鲜膜在乳扇贮藏保鲜中的应用

为延长乳扇的货架期,以酪蛋白、壳聚糖为原料包裹抗菌肽BCp12制备复合保鲜膜。采用单因素试验和正交试验确定最佳制备工艺,以膜的断裂伸长率、拉伸强度及抑菌活性为指标,结合扫描电子显微镜（scanning electron microscopy,SEM）、傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR）及分子对接探究复合膜的形成机理,并将其应用于乳扇保鲜。结果表明,可食膜的最佳制备工艺为酪蛋白/壳聚糖质量比1∶1.5、BCp12质量浓度1 mg/mL、甘油质量分数1.5%、干燥温度55℃。SEM观察结果显示复合膜具有良好的相容性;FT-IR分析结果显示1 545.67 cm-1处为C—O伸缩振动吸收峰且结构稳定;分子对接结果表明BCp12与酪蛋白、壳聚糖之间主要通过残基Y4与—NH2活性位点产生氢键相互作用。与对照组相比,BCp12膜组乳扇的过氧化值变化较慢且经4℃贮藏后可使保质期延长60 d。综上,该膜能抑制腐败菌的生长,本实验可为BCp12/壳聚糖/酪蛋白复合膜的应用开发提供一定的技术参考。     

副干酪乳杆菌发酵液中抗菌肽的筛选及对副溶血性弧菌的抑菌作用

副溶血性弧菌是一种常见的食源性致病菌,严重威胁食品安全和人体健康。本研究利用超高效液相色谱-质谱联用技术鉴定副干酪乳杆菌发酵液中的多肽序列,并通过生物信息学筛选出可能的抗菌序列（RQQAENLAKFAKKG）,命名为Yt9z。研究结果表明其对副溶血性弧菌的最低杀菌质量浓度（MBC）为125μg/mL,可在3 h内将细菌完全杀死。通过膜通透、透射电镜、DNA凝胶阻滞分析、圆二色谱等试验探究其抑菌机制,结果在不同溶液环境下,抗菌肽Yt9z能改变自身的二级结构,进而增加细菌细胞膜通透性,并穿透细胞膜与DNA结合使其死亡。这些发现为抗菌肽Yt9z应用于副溶血性弧菌污染提供了理论参考。     

抗菌肽F1对金黄色葡萄球菌的胞内作用机制

研究副干酪乳杆菌FX-6产抗菌肽F1对金黄色葡萄球菌胞内抑菌作用机制。通过凝胶阻滞电泳、荧光光谱考察抗菌肽F1对金黄色葡萄球菌DNA的结合作用及方式,考马斯亮蓝法检测、聚丙烯酰胺凝胶电泳考察抗菌肽F1对金黄色葡萄球菌蛋白合成的影响,邻硝基苯-β-D-吡喃半乳糖苷法、荧光指示剂法分别测定抗菌肽F1对金黄色葡萄球菌胞内β-半乳糖苷酶、非特异酯酶表达活性的影响,流式细胞仪分析F1对金黄色葡萄球菌细胞周期的影响。结果显示,抗菌肽F1能以嵌插方式与金黄色葡萄球菌细胞内的DNA结合,阻碍其遗传信息正常表达,使其蛋白的合成减少,并使胞内β-半乳糖苷酶、非特异性酯酶的表达活性减弱,胞内酶系统紊乱,影响其正常代谢,生长周期无法顺利进行,从而起到抑菌的效果。     

金抗肽SIF4对大肠杆菌基于细胞壁靶点的非细胞质膜损伤抑菌机理

为阐明金抗肽SIF₄对食源性大肠杆菌基于细胞壁靶点的非细胞质膜损伤抑菌机理,研究了SIF₄对细胞壁损伤的影响、与细胞壁脂多糖竞争性结合机理及对细胞壁膜组分影响机理,并运用扫描电镜分析了菌体形貌变化。研究发现,SIF₄对菌体细胞壁有破坏作用,在一定浓度范围内,细胞壁受损与SIF₄处理时间和处理剂量呈正相关,且组间差异显著（P<0.05）; SIF₄可与细胞壁脂多糖（LPS）竞争性结合,结合量为256 mg/L或更大时,表现无抑菌活性;傅立叶变换红外光谱（FT-IR）分析发现,SIF₄对细胞壁多糖信息区、蛋白质与脂肪酸混合信息区影响明显,揭示细胞壁是潜在抑菌效应靶点;扫描电镜（SEM）分析发现,SIF₄可破坏菌体细胞壁膜结构并改变菌体形貌。研究认为,SIF₄可基于细胞壁损伤靶点作用于大肠杆菌并实现高效抑菌活性,研究结果可为阐明基于细胞壁靶点的非细胞质膜损伤抑菌机理和食源性大肠杆菌生物防控提供支持。     

苯乳酸对荧光假单胞菌基于细胞膜损伤和DNA破坏的双靶位抑菌机制

荧光假单胞菌是导致冷藏食品腐败变质常见的嗜冷菌,抑制荧光假单胞菌的生长繁殖对延长冷藏食品货架期和提高食品安全性具有重要意义。本实验通过测定最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）和时间-抑菌曲线考察苯乳酸对荧光假单胞菌的抑菌活性,从细胞膜电势、细胞膜渗透性和完整性、细胞超微结构、蛋白质表达和DNA结构等方面研究苯乳酸对荧光假单胞菌的抑菌机制。结果表明：苯乳酸对荧光假单胞菌的MIC为1.25 mg/mL;苯乳酸可导致细胞膜电势消散,且消散程度呈剂量依赖性;苯乳酸可导致细胞内钾离子显著泄漏（P＜0.05）,增加细胞膜的渗透性;MIC苯乳酸处理菌体0.5 h后,流式细胞术分析结果显示,碘化丙啶沾染率为57.6%,扫描电子显微镜结果显示,部分菌体破裂,表明苯乳酸可以破坏细胞膜完整性;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明苯乳酸对蛋白质表达无明显影响;凝胶阻滞电泳与荧光光谱结果显示苯乳酸可以破坏DNA结构。结论：苯乳酸可以通过损伤细胞膜和破坏DNA发挥双靶位抑菌作用,苯乳酸对荧光假单胞菌抑菌机制的阐释结果可为冷藏食品中嗜冷菌的控制以及苯乳酸在食品中的应用提供理论依据。     

中国林蛙蛙皮肽抗菌性质及其机理的研究

本实验对从中国林蛙的皮肤中提取的蛙皮肽的抗菌性质及其机理进行了研究。结果表明,该蛙皮肽抗菌谱较广,对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、酵母菌都有较好的抗菌效果,其抗菌活性具有很强的热稳定性,且在酸性条件下抗菌活性强,当pH 值大于8 时丧失抗菌活性。对经蛙皮肽处理的枯草杆菌作电镜扫描检查,发现细菌细胞壁出现破损或穿孔,而对照组细菌壁结构完整,表明该蛙皮肽的抗菌机制是通过破坏细菌细胞壁,使细胞质外流而致菌体死亡。     

鲶鱼体表粘液粗提物对铜绿假单胞菌的抑菌机理初探

本文以铜绿假单胞菌为研究对象,探讨鲶鱼体表粘液提取物(Catfish Epidermal Mucus Extracts,CEME)对其的抑制效果及抑菌机理。研究表明:当CEME浓度高于0.15%时,鲶鱼体表粘液提取物对铜绿假单胞菌有显著的抑制作用,通过测定微生物的生长曲线可以看出CEME能够有效减缓铜绿假单胞菌的生长速率。进一步使用扫描电镜发现CEME对铜绿假单胞菌的细胞形态结构能够造成明显的损伤,有效破坏微生物细胞膜的完整性。同时CEME还可以导致铜绿假单胞菌细胞膜的通透性增加,从而导致体内小分子物质以及部分大分子物质向外泄漏。应用SDS-PAGE方法发现CEME处理对铜绿假单胞菌的总蛋白和细菌膜蛋白均有显著的影响,它能够抑制菌体某些蛋白的合成,导致胞内蛋白含量的下降和缺失。上述研究结果表明鲶鱼体表粘液提取物对铜绿假单胞菌有较好的抑制效果。     

抗菌肽对于病原微生物的抗菌及耐药机制

抗菌肽作为多种生物抵抗病原体的第一道防线,可以作为生物体内的天然免疫屏障,也可以在食品工业中用作天然防腐剂。该文叙述了抗菌肽杀灭细菌的作用机制以及微生物耐受抗菌肽的基本原理。无论是抗菌肽对病原微生物的抗菌作用还是病原微生物的耐抗性,其主要机制都与膜的生理功能和胞质成分变化有关。对于抗菌,主要是通过阻碍或破坏细胞壁的形成、与胞内靶位点结合以及抑制主要的脱氧核糖核酸（DNA）复制酶从而达到抗菌效果。微生物对于抗菌肽耐药性的实现主要是有机体通过先天的组成型抗性和后期的诱导型抗性。这些信息可能有助于选择最佳的抗菌肽,并建立有效的使用途径。