四川大学的研究团队在International Journal of Biological Macromolecules发表了一篇题为“Identification and characterization of a novel bacteriocin produced by Lactiplantibacillus pentosus and the antibacterial mechanism on Listeria monocytogenes”的研究论文。这篇文章主要描述了从植物乳杆菌中分离出一种新型细菌素L14，它不仅能有效抑制李斯特菌的生长，还展现出了卓越的稳定性与安全性，为食品工业中抗李斯特菌防腐剂的研发开辟了新路径。

背景

单核细胞增生李斯特菌是一种兼性厌氧革兰氏阳性致病菌，广泛存在于自然环境中，能在高渗透压、低pH和低温等各种不利条件下生长，常引发食源性疾病。传统的抗生素治疗面临细菌耐药性挑战，促使人们寻求新型抗菌剂。细菌素作为细菌核糖体产生的生物活性抗菌肽，因其高效、安全、不易产生耐药性而备受关注。

研究方法

筛选与培养：从四川泡菜中筛选出产细菌素的植物乳杆菌L14，在MRS培养基中培养。

抗菌活性测定：通过将李斯特菌与植物乳杆菌L14的细胞上清液（CFS）共培养，测定OD₆₀₀值评估抗菌活性，并用牛津杯法观察抑菌圈。

活性成分鉴定：调整CFS的pH、添加蛋白酶和过氧化氢酶，确定活性成分性质。再经硫酸铵沉淀、透析、凝胶过滤层析和反相高效液相色谱（RP-HPLC）纯化细菌素。

细菌素特性分析：采用SDS-PAGE、质谱等技术确定细菌素分子量和氨基酸序列。通过电镜、荧光测定等手段研究细菌素对李斯特菌细胞结构和内部环境的影响。利用转录组测序分析李斯特菌在细菌素处理下的基因表达变化。

实验结果

抗菌活性显著：细菌素L14对李斯特菌的抑制率达到62.45%（1mg/mL浓度）。

稳定性良好：在4−40℃保留下93.84%抗菌活性，在pH2−7环境中稳定，对蛋白酶有一定耐受性，经30min紫外照射后仍保持70%以上活性。

安全性高：溶血实验表明细菌素L14无溶血活性。

作用机制独特：细菌素L14破坏了李斯特菌细胞膜结构，导致细胞内ATP水平降低、Ca²⁺积累、DNA泄漏，并引发细胞凋亡。转录组分析发现，李斯特菌中941个基因表达发生显著改变，其中能量代谢、物质运输、核糖体相关基因的下调影响了细菌的正常生长代谢。

研究意义

本研究为食品工业中防控单核细胞增生李斯特菌污染提供了新的策略和潜在的天然抗菌剂。细菌素L14具有作为食品保鲜剂、生物防腐剂的应用前景，有助于延长食品货架期、保障食品安全。同时，其独特的作用机制为深入理解细菌素的抗菌特性提供了理论依据，也为新型抗菌剂的研发和应用奠定了基础。尽管如此，细菌素L14在食品中的实际应用还需进一步探索，如在不同食品体系中的稳定性、抗菌活性，以及与其他保鲜技术的协同作用等。

参考文献：1、Xu, Buqing et al. “Identification and characterization of a novel bacteriocin produced by Lactiplantibacillus pentosus and the antibacterial mechanism on Listeria monocytogenes.” International journal of biological macromolecules, vol. 309,Pt 3 143113. 11 Apr. 2025, doi:10.1016/j.ijbiomac.2025.143113