守护猪肉安全:一种基于工程内溶素与植物抗菌剂的高效绿色保鲜方案
猪链球菌是一种重要的人畜共患病原体,在猪肉产品中污染率高,尤其与生食猪肉传统相关,对人类健康构成严重威胁。当前,抗生素耐药性问题日益严峻,而传统化学防腐剂(如苯甲酸)存在毒性担忧,迫切需要开发新型抗菌策略。
噬菌体内溶素因其高效、特异性裂解细菌且不易引发耐药性而备受关注,但其天然形式在实际应用中常面临稳定性差(如对pH、温度敏感)和裂解效率有限的问题。同时,植物源抗菌剂盐酸小檗碱虽具有广谱抗菌活性,但其单独使用效果有限,且对猪链球菌的作用机制及与内溶素的协同潜力尚不明确。因此,来自于河南科技大学的汪洋团队通过蛋白质工程改造内溶素以提升其稳定性,并探索其与盐酸小檗碱联用,开发了一种针对猪链球菌的高效、安全协同抗菌方案。
该研究通过将疏水短肽(HPP)融合至内溶素LYSMP的C端,构建了工程化内溶素LYSMP-HPP,并系统评估了其与盐酸小檗碱(Bh)联用对猪链球菌的协同抗菌效果。
该研究首先测定LYSMP-HPP的酶学稳定性(pH、温度、离子、储存)、裂解谱及生物膜清除能力;通过棋盘法实验证实LYSMP-HPP与Bh具有强协同作用(FICI ≤ 0.5),并利用生长曲线、时间-杀菌曲线和扫描电镜验证联合处理能有效抑制细菌生长并导致细胞严重形态损伤;进一步研究表明,该组合能显著抑制和清除生物膜,下调毒力基因表达,增加细胞膜通透性并诱导活性氧积累。
酶学稳定性及生物膜清除能力
在应用层面,该组合能大幅降低猪肉表面的菌载量且不影响感官品质,同时体内外安全性评估显示其具有低溶血性和细胞毒性,并能有效降低感染小鼠组织中的细菌负荷与病理损伤。
联合抗菌剂的安全性评价
未来研究将聚焦于优化该联合策略的工业化应用可扩展性,通过开发纳米载体等高效递送系统、对内溶素进行聚乙二醇化等工程改造以增强稳定性,并密切关注适应性耐药机制,同时建立更低成本的生产平台以推动其实际应用。
参考文献链接:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.117214
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