纳豆菌抗菌脂肽对副溶血弧菌的抑菌机理探讨

食品科学 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (15): 201-205.

纳豆菌抗菌脂肽对副溶血弧菌的抑菌机理探讨

刘唤明1，孙力军1,*，王雅玲1，徐德峰1，刘阳2，陈宏2，唐晓山3

1.广东海洋大学食品科技学院 2.国家海产品质量监督检验中心(湛江) 3.湛江师范学院电镜室

收稿日期:2011-06-30 修回日期:2012-07-18 出版日期:2012-08-15 发布日期:2012-09-07
通讯作者: 刘唤明 E-mail:lhmgdhydx@sina.com
基金资助:
芽孢杆菌抗菌肽对海产品常见食源性致病菌的抑菌效应及其控制机制

Antibacterial Mechanism of Lipopeptide from Bacillus natto against Vibrio parahemolyticus

Received:2011-06-30 Revised:2012-07-18 Online:2012-08-15 Published:2012-09-07

摘要/Abstract

摘要： 目的：对纳豆菌抗菌脂肽抑制副溶血弧菌的抑菌机理进行探讨。方法：通过纳豆菌抗菌脂肽对副溶血弧菌生长曲线、细胞超微结构、细胞膜通透性、细胞DNA的作用、细胞蛋白的合成、细胞代谢的影响等方面的研究，探讨纳豆菌抗菌脂肽抑制副溶血弧菌的机理。结果：抗菌脂肽可以使副溶血弧菌细胞膜通透性增加，使得细胞内具有紫外吸收的大分子物质泄漏到细胞外；扫描电镜结果表明抗菌脂肽可以导致副溶血弧菌细胞壁破裂或形成孔洞；抗菌脂肽能够和副溶血弧菌DNA体外结合，导致DNA最大吸收峰发生了轻微的蓝移，且产生增色效应；SDS-PAGE分析表明抗菌脂肽对副溶血弧菌蛋白表达未见有明显影响；当抗菌脂肽的质量浓度达到0.6 MIC以上时，其对副溶血弧菌代谢活力的抑制作用显著。结论：纳豆菌抗菌脂肽可使副溶血弧菌的细胞膜通透性增加，或形成孔洞导致细胞内一些物质泄漏，使细胞生长受到抑制，进而导致死亡。

关键词: 抗菌脂肽, 纳豆菌, 副溶血弧菌, 抑菌机理

Abstract: Objective：To investigate the antibacterial mechanism of lipopeptide from Bacillus natto against Vibrio parahemolyticus. Method: The effects of antibacterial lipopeptide from Bacillus natto on the growth, cell ultrastructure, cell membrane permeability, protein synthesis, and respiratory metabolism of Vibrio parahemolyticus were evaluated. Results: The antibacterial lipopeptide increased cell membrane permeability of Vibrio parahemolyticus, causing intracellular macromolecules with ultraviolet absorption to leak out of the cells. Under scanning electron microscope, it was observed that the cell wall of Vibrio parahemolyticus was ruptured by the antibacterial lipopeptide and holes were formed. The antibacterial lipopeptide could be bound to DNA from Vibrio parahemolyticus in vitro, resulting in slight blue shift of DNA maximum absorption and hyperchromic effect. SDS-PAGE suggested that the antibacterial lipopeptide had no apparent effect on protein synthesis in Vibrio parahemolyticus cells. The respiratory metabolism of Vibrio parahemolyticus was strongly inhibited by the antibacterial lipopeptide when its concentration was higher than 0.6 MIC. Conclusion: The antibacterial lipopeptide from Bacillus natto increases cell membrane permeability of Vibrio parahemolyticus, causing intracellular materials to leak out of the cells and consequently resulting in growth inhibition and even death of the cell.

Key words: antibacterial lipopeptide, Bacillus natto, Vibrio parahemolyticus, antibacterial mechanism

中图分类号:

刘唤明1，孙力军1,*，王雅玲1，徐德峰1，刘阳2，陈宏2，唐晓山3. 纳豆菌抗菌脂肽对副溶血弧菌的抑菌机理探讨[J]. 食品科学, 2012, 33(15): 201-205.

参考文献

[1] 刘秀梅, 陈艳, 王晓英, 等. 1992～2001 年食源性疾病暴发资料分析—国家食源性疾病监测网[J]. 卫生研究,2004, 33(6): 725-727.
[2] 俞莺, 宁喜斌. 对虾副溶血性弧菌的风险评估[J]. 现代食品科技, 2006, 23(5): 184-186.
[3] 曹小红，廖震宇，王春玲，等．Bacillus natto TK-1产脂肽的结构鉴定及其诱导MCF-7细胞凋亡的研究[J]．中国生物工程杂志，2009，28（1）：44-48.
[4] 孙力军，王雅玲.一种新型抗菌肽水产生物保鲜剂APNT-6的开发和应用[C].中国食品科学技术学会第六届年会暨第五届东西方食品业高层论坛，2009， 9-10.
[5] 钟青萍，谢俊杰，余世望．纳豆茵的分离鉴定及其抗菌活性[J]．食品科学，2002，23（10）：109-112
[6] 钟青萍. 纳豆菌抗菌蛋白在食品防腐中的应用[J]．中国食品添加剂，2003，（3）：66-69.
[7] 孙力军，王雅玲. 一种新型抗菌肽水产保鲜剂APNT-6的急性毒性评价[C]. 中国食品科学技术学会第六届年会暨第五届东西方食品业高层论坛, 2009, 9-10
[8] Fehlbaum P, Bulet P, Chernysh S, et al. Structure activity analysis of thanatin a 21-residue inducible insect defense peptide with sequence homology to frog skin antimicrobial peptides [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1996, 93:1221-1225
[9] Kanyshkova TG, Semenov DV, Buneva VN, et al. Human milk lactoferrin binds two DNA molecules with different affinities [J]. FEBS lett, 1999,451:235-237
[10] 宫霞,施用晖,乐国伟. 抗菌活性肽与细菌染色体DNA的相互作用机理 [J]. 自然科学进展, 2004, 14(5):509-514
[11] 杨丽莉，吕凤霞，别小妹，等. 枯草芽孢杆菌抗菌脂肽对嗜水气单胞菌抑菌效果[J]．食品科学，2011，32（1）：193-198
[12] 黄现青? Bacillus subtilis fmbJ产生的脂肽抗微生物效果及安全性评价[D]．南京：南京农业大学，2006：30-43
[13] Gazit E, Boman A, Boman HG, et al. Interaction of the mammalian antibacterial peptide cecropin P1 with phospholipid vesicles [J]. Biochem, 1995, 34:11479-11488
[14] Heller WT, Waring AJ, Lehrer RI, et al. Membrane thinning effect of the beta-sheet antimicrobial protegrin [J]. Biochem, 2003, 9:139-145

[1]	王伟，李津津，迟海. 解淀粉芽孢杆菌素Amylocyclicin W5的纯化及其抑菌机理[J]. 食品科学, 2021, 42(7): 29-34.
[2]	王晓瑞，邱红玲，王寿利，朱海华，周莉，平洋，谭静，王永，王慧. 抗副溶血弧菌OMPK单克隆抗体的制备及其ELISA双抗体夹心检测方法建立[J]. 食品科学, 2021, 42(4): 319-325.
[3]	付云，赵谋明，庞一扬，刘小玲. 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[J]. 食品科学, 2021, 42(1): 108-114.
[4]	李路，李蔚，车金鑫，欧阳秋丽，陶能国. p-茴香醛抑制柑橘酸腐病菌的作用机制[J]. 食品科学, 2020, 41(9): 133-138.
[5]	张欢，李沛军，田兴垒，陈倩，孔保华. 乳酸菌和木糖葡萄球菌对产气荚膜梭菌抑制能力分析[J]. 食品科学, 2020, 41(6): 86-92.
[6]	宁亚维，苏丹，付浴男，韩盼盼，王志新，贾英民. 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[J]. 食品科学, 2020, 41(5): 15-22.
[7]	王雪燕，陈瑛，张嘉敏，施永清. 草鱼鱼鳞抗菌肽与肉桂精油联合抑菌作用及机理[J]. 食品科学, 2020, 41(23): 100-106.
[8]	袁康，胡振阳，陈可欣，卢臣，都立辉. 紫苏精油抑制灰绿曲霉的活性与机理[J]. 食品科学, 2020, 41(23): 63-69.
[9]	宁亚维，苏丹，付浴男，刘杨柳，王志新，贾英民. 抗菌肽brevilaterin与柠檬酸联用对大肠杆菌的协同抑菌机理[J]. 食品科学, 2020, 41(19): 31-37.
[10]	葛达娥，魏照辉，图尔荪阿依·图尔贡，潘玥，王帆，陶宁萍，周剑忠，刘小莉. 丁香酚对蓝莓链格孢霉的抑制作用[J]. 食品科学, 2020, 41(19): 68-73.
[11]	包怡红，张俊顺，符群，张海婷. 细叶小檗果小檗碱抑菌性能及机理[J]. 食品科学, 2020, 41(17): 29-34.
[12]	丁利君, 黄梓浩, 刘丹. 二氢杨梅素-Ag+纳米乳液的制备及其对金黄色葡萄球菌抑制性能与机理[J]. 食品科学, 2020, 41(15): 48-53.
[13]	舒慧珍, 唐志凌, 韩薇, 陈海明, 陈卫军, 胡月英, 陈文学. 石竹烯对热杀索丝菌的抑菌机理[J]. 食品科学, 2020, 41(15): 31-38.
[14]	彭洋，杨书珍，张美红，程运江，彭丽桃. 橙子果皮诱导抗病组分对意大利青霉的抑菌活性及作用机制[J]. 食品科学, 2019, 40(9): 1-6.
[15]	侯温甫，欧阳何一，吴忌，韩千慧，周敏，王宏勋. 曲酸对冷鲜鸭肉中优势腐败菌的抑制作用及其抑菌机理[J]. 食品科学, 2019, 40(1): 278-285.