陈谋通团队筛选到一株产细菌素蒙氏肠球菌A9-1A高效拮抗单增李斯特菌
广东省科学院微生物研究所陈谋通团队在《微生物学通报》中发表研究论文,题目为《一株拮抗单增李斯特菌的蒙氏肠球菌A9-1A的筛选及其细菌素抗菌活性分析》。该研究团队从传统发酵食品及环境样品乳酸菌菌种资源库中筛选获得一株对单增李斯特菌具有显著拮抗活性的菌株A9-1A。该菌株经形态学特征、16S rRNA 系统发育及平均核苷酸一致性(ANI)分析鉴定为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)。其抑菌圈直径达到37.56 mm,表现出突出的抑菌能力,且抑菌谱相对集中,主要对李斯特菌属及粪肠球菌具有拮抗作用。
研究进一步对A9-1A产生的细菌素粗提物进行理化稳定性评估,结果显示其具有良好的环境耐受性:
pH适应范围广:在 pH 2.0–9.0 抑菌活性变化不显著;在 pH 10.0 与 11.0 时活性降低(相对抑菌率分别为 88.29% 和 64.68%);在 pH 12.0–13.0 时抑菌活性完全消失。
耐高温能力强:50–100 ℃处理对活性影响不大;在 121 ℃处理后 活性下降但仍保持较高水平(相对抑制率仍有 81.05%)。
酶敏感性提示其为蛋白或多肽类物质:过氧化氢酶、脂肪酶、α/β-淀粉酶处理后活性无显著变化,但经蛋白酶处理后抑菌活性消失。
储存稳定:发酵上清液在常温储存 31 d 仍保持稳定拮抗活性(相对抑菌率 97.55%–104.29%)。
图1 扫描电镜下不同浓度细菌素粗提物处理后单增李斯特菌细胞形态变化。A:对照组;B:16μg/mL;C:32μg/mL;D:64μg/mL。
在抑菌活性方面,该细菌素粗提物的最低抑菌浓度(MIC)为 16 μg/mL。动力学抑菌实验表明,处理后 0–2 h 内菌量迅速下降,抑制率达 99.03%;2–6 h 抑制率仍维持在 99% 以上,显示出快速而持续的杀伤作用。值得关注的是,该细菌素对不同序列型(ST)的单增李斯特菌具有较好的广谱覆盖能力:对 45 种 ST 型菌株几乎均可抑制,整体抑制率达 95%(76/80),并且对多重耐药的单增李斯特菌菌株仍保持拮抗作用,提示其在复杂污染场景中具有应用潜力。
机制研究显示,细菌素粗提物可通过损伤细胞膜并形成孔洞,导致细胞内容物泄漏,从而杀死单增李斯特菌,激光共聚焦显微镜与扫描电镜观察均支持上述结论(如图1所示)。此外,在生物被膜方面,当细菌素粗提物浓度低于 160 μg/mL时对被膜无明显拮抗作用;当浓度高于 160 μg/mL时才表现出抑制效果,提示其对被膜的抑制相对较弱,可能需要更高剂量或与其他手段联合应用。
该研究筛选获得的产细菌素蒙氏肠球菌 A9-1A 及其细菌素粗提物具备强抑菌、耐受酸/热、储存稳定、对多ST型覆盖度高等优势,为食品加工与流通环节中单增李斯特菌的绿色防控提供了新的候选资源。后续可围绕细菌素纯化与结构鉴定、食品真实体系验证、制剂化与工艺放大、安全性评估等方向开展研究,以推动其从实验室走向应用。
该研究得到了国家自然科学基金(32222068,32072326),广东省基础与应用基础研究基金(2022B1515020068)等项目资助。
相关论文信息:[1] 叶庆磊,张颖,刘子豪,等.一株拮抗单增李斯特菌的蒙氏肠球菌A9-1A的筛选及其细菌素抗菌活性分析[J].微生物学通报,2024,51(12):5177-5192.DOI:10.13344/j.microbiol.china.240269.
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