贝类凝集素对水产品中常见致病菌的抑菌效应及作用机制的研究

凝集素通过与致病菌表面的杂多糖链相互作用，改变致病菌表面杂多糖链空间位阻结构，干扰它们的黏附能力，进而抑制致病菌的生长。本项目在前期工作基础上，利用凝集素芯片技术、免疫学技术及毛细管电泳技术研究贝类凝集素与致病菌表面杂多糖链的相互作用，揭示凝集素与杂多糖链相互作用机理。对凝集素结合致病菌表面杂多糖链后致病菌的变化，分别利用扫描及透射电镜研究致病菌的形态结构和超微结构变化，利用原子吸收光谱法及ATP试剂盒研究致病菌K+渗漏及ATP渗漏，阐明凝集素对致病菌细胞膜系统的影响。同时，利用同位素示踪技术研究致病菌DNA、RNA和蛋白质合成状态，利用呼吸代谢抑制实验考察致病菌呼吸状况，利用Griess试剂来考察凝集素对致病菌NOS的影响，进而判断使用凝集素抑菌时致病菌代谢状态的改变。获得贝类凝集素抑制致病菌的机制，为贝类凝集素应用于水产品中抑制常见致病菌提供理论基础。

青蛤凝集素（CSL）具有凝集大肠杆菌（Escherichia coli）及酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的作用，对酵母细胞的凝集作用可以被D-Man抑制。菲律宾蛤仔凝集素（MCL-T）具有凝集HCl处理的E. coli、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）及希瓦氏菌（Shewanella sp.）的作用。贻贝凝集素（CGL）凝集经甲醛处理、胰蛋白酶处理及未处理的E. coli。呼吸抑制测试表明，CSL抑制E.coli和C. perfringens的EMP途径以及B. subtilis的HMP途径。同时，CSL抑制E.coli、C. perfringens、B. subtilis的DNA总量、RNA总量、可溶性蛋白总量的合成。MCL-T抑制S. aureus和B. subtilis的HMP途径以及Shewanella sp.的TCA途径，抑制 B. subtilis和S. aureus 的DNA总量、三种菌的RNA总量和可溶性蛋白总量的合成。CGL抑制E.coli的TCA途径、Shewanella sp.的HMP途径以及B. subtilis的EMP途径，CGL抑制Shewanella sp.和B. subtilis的DNA总量、抑制E. coli、Shewanella sp.和B. subtilis的RNA总量和可溶性蛋白总量合成。MCL-T与S. aureus膜蛋白（OMP）的相互作用具有浓度依赖关系。MCL-T与OMP的结合受到PSM和GalNAc的抑制。并发现CSL、MCL-T和CGL等三种凝集素具有的RNase活性。扫描电镜观察发现，CSL、MCL-T和CGL等三种凝集素不是通过使细菌细胞裂解而导致其死亡的。研究结果表明，MCL-T具有OMP结合的结构域以及RNase活性结构域，CSL及CGL具有RNase活性结构域。对于凝集素结构域与功能之间关系的研究，对于揭示凝集素抑菌机制具有重要意义。项目共发表论文14篇。其中：SCI论文6篇，EI收录1篇，CSCD收录3篇。申报专利2项，毕业博士研究生3人，硕士研究生3人。