基于细胞膜损伤和DNA结合研究苯乳酸对食源性致病菌的抑菌作用机理

苯乳酸是乳酸菌产生的一种新型抗菌物质，能够抑制多种食源性致病菌和腐败菌生长，在食品保藏中有广阔的应用前景。目前抑菌机理的研究集中在苯乳酸对细胞壁的作用，其他作用位点尚未阐明。基于苯乳酸的分子结构和前期研究，本项目从细胞膜损伤和DNA结合方面探寻苯乳酸的多靶位抑菌作用机理。以单核细胞增生李斯特菌和致病性大肠杆菌作为模式菌株，利用荧光探针技术、超微技术及分子生物学手段研究苯乳酸与细胞膜和DNA的作用：(1)分析细胞膜完整性、渗透性并结合超微结构破坏获取苯乳酸对细胞膜损伤，通过生物能(ATP泄漏、pHin、△Ψ)、膜蛋白和模拟体系作用揭示膜损伤机理；(2)考察苯乳酸与基因组DNA的结合能力及作用方式；(3)从细胞膜和DNA这两个胞外和胞内途径构建苯乳酸对G+、G-抑菌作用模型。本项目为在细胞和分子水平上阐明苯乳酸的抑菌机理提供理论依据，同时也对研究乳酸菌的生物防腐有重要的学术价值。

苯乳酸是乳酸菌产生的一种新型抗菌物质，能够抑制多种食源性致病菌和腐败菌生长，在食品保藏中有广阔的应用前景。目前抑菌机理的研究集中在苯乳酸对细胞壁的作用，其他作用位点尚未阐明。基于苯乳酸的分子结构和前期研究，本项目从细胞膜损伤和DNA结合方面探寻苯乳酸的多靶位抑菌作用机理。. 我们研究了苯乳酸对革兰氏阳性指示菌（单核细胞增生李斯特菌）和革兰氏阴性指示菌（大肠杆菌）的最小抑菌浓度、最小杀菌浓度、抑菌动力学等主要抑菌性质，利用流式细胞仪、荧光显微镜和扫描电镜等超微技术及分子生物学手段从细胞膜、DNA两个作用靶位着手阐明苯乳酸的抑菌机理。结果表明：苯乳酸对食源性指示菌的细胞膜完整性和通透性有显著的破坏；PLA能与指示菌体外DNA发生结合作用，紫外和荧光分光光度计证明结合方式为静电结合和嵌插结合；从细胞膜和DNA方面构建了苯乳酸的抑菌作用模型。本项目为在细胞和分子水平上阐明苯乳酸的抑菌机理提供了理论依据，同时也对研究乳酸菌的生物防腐有重要的学术价值。..主要创新点：. 创新点1：本文系统的研究了苯乳酸对食源性L. monocytogenes和E. coli的抑菌性质。确定了苯乳酸对L. monocytogenes和E. coli的最小抑菌浓度、最小杀菌浓度；以MIC为评价标准确定D、L构型苯乳酸对两种指示菌的抑菌活性没有明显影响。这是目前关于苯乳酸对食源性致病菌较为系统的抑菌性质研究。 . 创新点2：首次提出苯乳酸的多靶位抑菌模式。采用流式细胞仪、荧光显微镜和扫描电镜等超微技术与生理生化相结合，发现了苯乳酸对细胞膜的损伤；采用凝胶阻滞法发现了苯乳酸对食源性指示菌体外DNA的结合作用，紫外和荧光分光进一步证明结合方式为静电结合和嵌插结合。这是在法国科学家Dieuleveux1998年提出的苯乳酸细胞壁单靶位作用模式的重要补充。