环肽细菌素分子结构及其基因克隆

乳酸菌细菌素用于食品的防腐方兴未艾，具广谱抑菌活性的新细菌素发掘是核心之一。我们分离得到一株产新细菌素乳酸菌，经定性分析和蛋白酶解实验证实该细菌素为一种新环肽，抑菌谱表明其对腐败及病原性革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌均有明显的拮抗作用。本研究拟采用柱层析和反相高效液相为主要手段，分离纯化该环肽，并应用红外光谱、液质联用和核磁共振等方法进行波谱解析确定其结构。进一步，采用质粒消除、限制性酶切、克隆、PCR、DNA测序等手段，获得环肽结构基因序列。在此基础上，通过环肽结构及其基因序列的相关分析，阐明食源性乳酸菌环肽细菌素分子遗传机制，并由此获得对乳酸菌细菌素的新认识。通过此项研究，为从我国传统发酵食品中发掘特有微生物资源，建立新的生物防腐方法奠定基础。

从内蒙酸菜、四川泡菜、陕西浆水菜、新疆酸马奶、新疆酸驼奶中分离筛选出6株产细菌素乳酸菌：Lactobacillus casei LS8，Lactobacillus casei TN-2, Lactobacillus crustorum MN047, Lactobacillus coryniformis XN8, Lactobacillus coryniformis MXJ 32, Lactobacillus plantarum PC211。并采用硫酸铵沉淀、柱层析和制备液相对其所产细菌素进了分离纯化，目前已经获得了分子量分别为7343 Da（lactocin XN8-A）、6352 Da（caseicin TN-2）和3520 Da（lactocin MXJ 32A）3个纯细菌素以及纯化未完成的3个细菌素。对纯化而得的3个新细菌素的抑菌谱、酶稳定性、温度稳定性和pH温度性进行了研究。研究表明上述3个细菌素具有广谱抑菌效果，尤其是对一些食源性耐药菌也具有良好的抑制效果。细菌素在高温处理后（121℃，30min）依然有抑菌活性，在较宽的pH范围（pH2-9）内其抑菌活性变化不大，但对蛋白酶敏感。扫描和透射电镜结果表明，上述3个细菌素的抑菌机理可能主要是由于其对靶细胞细胞壁和细胞膜的破坏，导致靶细胞的死亡。此外，分离纯化并采用MS/NMR鉴定了乳酸菌环肽cyclo(-ile-leu)，建立了LS8菌株的基因组文库。