核桃谷蛋白抗菌肽的分离纯化及抑菌稳定性分析

doi:10.7506/spkx1002-6630-20230803-015

食品科学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (7): 69-77.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20230803-015

核桃谷蛋白抗菌肽的分离纯化及抑菌稳定性分析

马慧，顾雪敏，梅洁，李芳，王佳利，王梓棚，孔令明

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆轻工职业技术学院食品与生物技术分院，新疆乌鲁木齐 830021）

出版日期:2024-04-15 发布日期:2024-04-23
基金资助:
自治区级“人才引领林果业提质增效”专项（HTCYZJTD2020-04）

Isolation, Purification and Stability of Antimicrobial Peptides from Walnut Glutenin

MA Hui, GU Xuemin, MEI Jie, LI Fang, WANG Jiali, WANG Zipeng, KONG Lingming

(1. College of Food Science and Pharmacy, Xinjiang Agricultural University, ürümqi 830052, China; 2. Food and Biotechnology Branch, Xinjiang Light Industry Vocational and Technical College, ürümqi 830021, China)

Online:2024-04-15 Published:2024-04-23

摘要/Abstract

摘要： 目的：以核桃粕谷蛋白为原料生产抗菌肽，研发一种新型抗生素的替代品。方法：通过菌酶协同固态发酵法（枯草芽孢杆菌和碱性蛋白酶协同）从核桃粕谷蛋白中制备抗菌肽，通过超滤、凝胶层析过滤、液相色谱-串联质谱（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）和分子对接对核桃粕谷蛋白抗菌肽（walnut glutelin antimicrobial peptide，WGP）进行分离、纯化和筛选。以对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性保持率为指标，研究抗菌肽的抑菌稳定性。结果：经超滤、凝胶层析分离后，WGP-IIIA和WGP-IIIC组分均具有较强抗菌活性；LC-MS/MS结合虚拟筛选，从2 种组分中共鉴定得到6 条多肽，分子对接筛选得到3 个肽段，分别为WGP-IIIA组分的LAEAYNIPDTIARRL和WGP-IIIC组分的SHSVIYVIR、APQLLYIVK；分子对接结果显示，WGP-IIIC组分的抑菌活性更强；抑菌稳定性分析表明，核桃谷蛋白抗菌肽在高温热处理、紫外线、不同pH值下和不同蛋白酶处理后均表现出较好的稳定性。结论：核桃粕谷蛋白抗菌肽在食品抑菌防腐领域具有一定的应用价值。

关键词: 谷蛋白抗菌肽；菌酶协同；分离纯化；抑菌稳定性；分子对接

Abstract: Objective: To prepare antimicrobial peptides (AMPs) as a new alternative to antibiotics from walnut glutenin. Methods: AMPs were prepared by solid-state fermentation using Bacillus subtilis synchronized with alkaline protease treatment, separated, purified, and screened by successive ultrafiltration, gel filtration chromatography, liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) and molecular docking. The stability of AMPs was studied by using Escherichia coli and Staphylococcus aureus as indicator strains. Results: fractions WGP-IIIA and WGP-IIIC, obtained after gel filtration chromatography, had strong antibacterial activity. By LC-MS/MS combined with virtual screening, 6 peptides were identified from the 2 fractions, and 3 peptides were obtained by molecular docking, namely LAEAYNIPDTIARRL from WGP-IIIA and SHSVIYVIR and APQLLYIVK from WGP-IIIC. The results of molecular docking showed that the antibacterial activity of WGP-IIIC was stronger. The AMPs were stable to high temperature, ultraviolet light, varying pH and different proteases. Conclusion: Walnut AMPs have application value in the field of food preservation.

Key words: glutenin-derived antimicrobial peptides; synchronous fermentation and enzymatic treatment; isolation and purification; bacteriostatic stability; molecular docking

中图分类号:

TS255.1

马慧，顾雪敏，梅洁，李芳，王佳利，王梓棚，孔令明. 核桃谷蛋白抗菌肽的分离纯化及抑菌稳定性分析[J]. 食品科学, 2024, 45(7): 69-77.

MA Hui, GU Xuemin, MEI Jie, LI Fang, WANG Jiali, WANG Zipeng, KONG Lingming. Isolation, Purification and Stability of Antimicrobial Peptides from Walnut Glutenin[J]. FOOD SCIENCE, 2024, 45(7): 69-77.

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