天然防腐劑尼生素抗菌作用的分子機制研究

《天然防腐劑尼生素抗菌作用的分子機制研究》是依託吉林大學，由郭娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：天然防腐劑尼生素抗菌作用的分子機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：郭娜
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

由微生物侵襲導致的腐敗給食品行業帶來了巨額的經濟損失和安全問題。天然防腐劑以其抗菌性強、安全無毒等特點越來越受到青睞。由乳酸鏈球菌產生的多肽- - 尼生素，是第一個套用於食品防腐的細菌素類天然防腐劑，其對金黃色葡萄球菌等革蘭氏陽性菌有很好的抑制作用。然而其抗菌機制尚未定論，亟需從分子水平闡明其抗菌機制。本項目擬選擇金黃色葡萄球菌作為模式菌，採用全基因組晶片技術系統研究尼生素作用下金黃色葡萄球菌表達譜的差異，藉助生物信息學軟體高通量分析尼生素作用的Pathways，通過Real time RT-PCR、Western-blot等技術確證晶片結果，並採用流式細胞術和雷射掃描共聚焦技術分析基因變化與表型的相關性，從而闡明天然防腐劑尼生素的抗菌分子機制，為尼生素的進一步開發套用奠定基礎，同時為其他食品防腐劑的抗菌機制研究提供新思路。

結題摘要

由微生物侵襲導致的腐敗給食品行業帶來了巨額的經濟損失和安全問題。天然防腐劑以其抗菌性強、安全無毒等特點越來越受到青睞。由乳酸鏈球菌產生的多肽——尼生素，是第一個套用於食品防腐的細菌素類天然防腐劑，其對金黃色葡萄球菌等革蘭氏陽性菌有很好的抑制作用。然而其抗菌機制尚未定論，亟需從分子水平闡明其抗菌機制。本項以金黃色葡萄球菌作為模式菌，通過藥敏試驗及細菌生長曲線確定尼生素作用細菌的劑量和時間，首次通過晶片雜交技術記錄金黃色葡萄球菌在尼生素壓力下的全基因組表達普變化，再利用SAM、TreeView和Genemap 等生物信息學技術軟體分析尼生素影響金黃色葡萄球菌生長的代謝通路。結果表明，在尼生素壓力下，標準菌株ATCC25923的612個基因的表達水平發生顯著變化（≥1.5倍），其中333個基因上調，279個基因下調（包括假定基因和功能未知基因）。進一步通過對7個基因的螢光定量PCR分析，較好的驗證了晶片結果。根據晶片的結果，我們從中選取重要的鐵調節表面決定簇系統蛋白和編碼毒力蛋白，通過免疫印跡分析尼生素作用細菌的靶位。同時採用雷射掃描共聚焦顯微鏡觀察細菌在尼生素下的生物被膜的變化情況，推測尼生素通過抑制細菌的自溶從而抑制生物被摸的形成。以上研究成果，為尼生素的進一步開發套用奠定基礎，同時為其他食品防腐劑的抗菌機制研究提供新思路。並利用項目研究過程中建立的多個平台和生物被膜等模型進行了適當的拓展研究，同時取得了多項成果。共發表論文6篇，其中SCI論文3篇，會議論文3篇, 培養在讀碩士研究生2名。