乳酸菌细菌素抗菌潜力挖掘研究进展
最新乳酸菌功能特性研究进展
乳酸菌的抗菌活性
乳酸菌对常见致病菌有拮抗作用，代谢 产物乳酸和醋酸有一致公认的杀菌作用 。
有些乳酸菌如保加利亚乳杆菌、嗜酸乳 杆菌和乳酸乳杆菌所产生的H2O2也有抑 菌效果。
如果能生产出具有以上功效的乳酸菌发 酵乳制品，一定会有广阔的市场。
谢谢收看
结束语
谢谢大家聆听！！！
19
Байду номын сангаас
抗衰老作用
用全脂乳粉、发酵乳和对照组进行的鼠 喂养试验结果表明，发酵乳能延长鼠的 寿命7周（和全脂乳粉组和对照组对比）。
有证据表明衰老和自由基反应密切相关。 发酵乳的抗衰老作用源于它的超氧化物 歧化酶和过氧化物酶的活力。
乳酸菌功能研究展望
由于乳酸菌容易发生变异，很难选择。因此， 正确地选择乳酸菌菌株是非常重要的。
乳酸菌抑菌素
乳酸菌还能分泌抑制内生病原菌的细菌 素，如双歧杆菌素(bifidin)、嗜酸乳杆菌 素(acidopholin)、瑞士乳杆菌素 (helveticin)、保加利亚乳杆菌素(bulgrican) 和乳链球菌素(nisin)，对沙门氏菌、金黄 色葡萄球菌、志贺氏菌和假单胞菌等有 明显的杀菌效果。
1999年，Fudushima等人用富含神秘的抗菌物 质———干酪乳杆菌和双歧杆菌的培养物饲喂 老鼠，得出干酪乳杆菌和双歧杆菌的培养物具 有调节免疫系统功能的结论。
防癌、抗癌作用
乳酸菌在肠道内繁殖可以改善肠道菌群的组成， 抑制致癌物质的产生及其促癌作用，例如乳杆 菌和双歧杆菌能分解致癌物N-亚硝基胺 。
降低血液中胆固醇的含量
乳酸菌素研究进展及应用
８ ９
乳 酸 菌 素研 究 进展 及 应 用
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｌａ ｃ ｔ ｏ ｂ ａ ｃ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕｌ ａ ｒ ｌ ｙ ｅ ｘ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｄ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｃ ｉ ｄ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｓ ｏ ｒ ｐ ｅ ｐ ｔ ｉ ｄ ｅｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ ｂｙ ｍｅ ｔ ａ ｂ ｏ ｌ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｋｉ ｎｄ ｓ ｏ ｆ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｂａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｔ ｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｒ ｉ ｂｏ ｓ ｏ ｍａ ｌ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈｅ ｔ ｉ ｃ ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｓ ｍ ，ｍ ｏ ｓ ｔ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ．Ｔ ｈｅ ｙ ｃ ｏ ｕｌ ｄ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｄ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ — ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｇ ｏ ａ ｌ ｔ ｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐｏ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｃ ｅ ｌ ｌ ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎｅ ｏ ｒ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕｇ ｈ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｅ ｌ ｌ ｗａ ｌ ｌ ｓ ｙ ｎｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ． Ａｓ ａ ｎｏ ｎ－ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ
ｓ ｉ ｄｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｆ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ，ｌ ａ ｅ ｔ ｏｂ ａ ｃ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｔ ｉ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｐ ｒ ｉ ｍｅ ｍｅ ｉｔ ｒ ｓ ｔ ｈａ ｎ ａ ｎ ｔ ｉ ｂ ｉ ｏ ｔ ｉ ｃ ｓ，ａ ｎ ｄ ｎｏ ｒ ｅ —
乳酸菌及其生物工程研究新进展
乳酸菌及其生物工程研究新进展摘要：近年来，乳酸菌及其生物工程研究取得了新的进展。
通过利用生物工程技术，可以对乳酸菌进行精确的遗传改造和代谢工程，以实现更好的功能表达和产物产量。
在人体健康方面，乳酸菌被广泛应用于益生菌制剂的研究与开发。
乳酸菌可以在人体肠道中促进有益菌的生长，抑制致病菌的生长，从而维持肠道菌群的平衡，改善消化系统功能，增强免疫力，并可能对炎症性肠病、过敏反应和肠道肿瘤等疾病的预防和治疗具有潜在的作用。
基于此，本篇文章对乳酸菌及其生物工程研究新进展进行研究，以供参考。
关键词：乳酸菌；生物工程；研究；进展引言乳酸菌是一类重要的细菌，被广泛应用于食品和医药领域。
近年来，乳酸菌及其生物工程研究取得了新的进展，为人们的生活和健康带来了许多积极影响。
1乳酸菌的生物工程研究内容1.1乳酸菌代谢途径和乳酸产生机制的研究乳酸菌通过糖类的发酵作用产生乳酸。
研究人员深入研究乳酸菌的代谢途径和调控机制，以提高乳酸的产量和质量。
此外，还探索了不同种类乳酸菌对不同糖类的利用能力和底物特异性，以实现多糖的高效利用。
1.2乳酸菌的功能改良和开发新品种生物工程技术给乳酸菌的功能改造和新品种的开发提供了有力工具。
通过基因工程手段，可以改变乳酸菌的代谢路径或酶活性，使其具有更多的产酸能力、抗菌能力、耐受性或特定功能。
此外，还可利用分子改造技术提高其生产效能和稳定性。
1.3乳酸菌在食品工业和医药领域的应用乳酸菌广泛应用于食品工业中，例如用于制作酸奶、奶酪、发酵肉制品等。
通过乳酸菌的发酵作用，不仅可以改善食品的口感和质量，还能够提高食品的卫生安全性和保质期。
此外，乳酸菌还被应用于医药领域，包括肠道健康维护、免疫调节、抗菌和抗肿瘤等方面。
2乳酸菌在食品工业中的应用2.1发酵食品酸奶是利用乳酸菌对牛奶进行发酵而制成的乳制品。
乳酸菌将牛奶中的乳糖发酵成乳酸，使得牛奶呈现出酸味，并且有益于消化吸收。
酸奶中的乳酸菌还可以促进肠道健康，增强免疫功能。
乳酸菌的研究进展
乳酸菌的研究进展
广东省佛山市三水区乐平镇动物防疫检疫站 叶 红 曾 敏
［摘 要］ 乳酸菌是应用最早、 最广泛的饲用微生态制剂， 具有多种益生作用。本文从乳酸菌的粘附、 活性物质、 免疫赋活作用、 抗肿 降低胆固醇和降血压作用进行综述， 为开发新型绿色的饲用乳酸菌奠定扎实的基础。 瘤作用、 ［关键词］ 乳酸菌 活性物质 可溶性肽 1. 竞争性排斥病原菌的粘附 乳酸菌能与肠粘膜上皮细胞结合，占据有害菌肠粘膜上皮细胞结 从人体分离的嗜酸乳杆 合位点， 对有害菌起屏障作用。Conway [1]报道， 菌 (L. acidophilus ADH)对人的回肠上皮细胞和猪的回肠上皮细胞都具 有较好的粘附性，且粘附率显著高于从乳制品中分离的保加利亚乳杆 菌(L. bulgaricus)和嗜热链球菌(S. thermophilus)， 对猪的结肠和盲肠上皮 细胞的粘附率也以嗜酸乳杆菌最高， 嗜热链球菌显著低于两株乳杆菌。 Conway 同时还指出实验中的乳酸菌的粘附都是非特异性的 。Gopal 报 道三株饲用微生态制剂菌株， 鼠李糖乳杆菌 (L. rhamnosus DR20)， 嗜酸 乳杆菌(L. acidophilus HN017)和乳酸双歧杆菌(B. lactisDR10)对人肠道上 皮细胞系 HT- 29， Caco- 2 和 HT29- MTX 有极强的粘附力，而且三株乳 H7 对肠细胞的侵袭能力和细胞结合能力 。 酸菌都能降低 E.coli O157： Pascual 发现用浓度为 l05C
乳酸菌及其生物工程研究新进展
乳酸菌及其生物工程研究新进展乳酸菌的生理功能和实际应用一直存在很多问题，从无耐药因子的乳酸菌特殊性分析，可以看出乳酸菌具有一定粘附性，能合成细菌素活性代谢产物，还可以生产风味非常好的发酵食品。
乳酸菌可以从发酵性碳水化合物产生大量的细菌，存在于人、畜和物料样品中，是一种具有重要生理功能的菌群。
标签：乳酸菌；生物工程；进展1 乳酸菌和生物工程研究新进展（1）乳酸菌产生的细菌素在病原菌方面发挥非常重要作用，同时还可以阻止病原菌的定植，降低胆固醇，控制内毒素，制造营养物质，刺激组织发育，对于机体也会产一定生理功能，会产生药物效应、毒性反应、肿瘤发生和突然应急反映。
乳酸菌的生理功能和机体的生命活动关系紧密，如果乳酸菌停止生长，人和动物就很难生存。
随着分子生物学技术发展，很多生物学家和病理学家等通过遗传对于生物工程乳酸菌进行一定良好研究，选出了很多优势的基因，对于基因的生长、消化和吸收都进行一定研究，还带来了更大的经济效益、社会效益和生态效益。
（2）抗生素的不断临床应用为人类保健病虫害防治做出了巨大的贡献，随着抗生素使用，生物抗药性也产生了巨大了变化，也给人类生存带来环境危险，乳酸菌为代表的益生菌和活性菌都是发酵食品使用的基本野生菌类，没有进行一定耐药性检测，是很难对于基因抗药性进行很好结合、转导和转化处理。
细菌具有一定耐药性，也是最为常见的表现，耐药性可以在细菌间转移增加细菌数量。
乳酸菌可以作为抗生素选择依据，保持能够杀死病原菌同时抑制乳酸菌，还要很好避免耐药性因子出现，使得敏感菌编程耐药株，在治疗过程中要做到最大限度提高对于病原体治疗。
除了控制携带的耐药因子，还要对于生物工程技术进行很好选择，去除菌株耐药性，保证食品乳酸菌活性。
（3）乳酸菌和风味有关的物质是乳酸，一般保加利亚乳酸杆菌产生乙醛能力很强，乳酸菌合成丁二酮是有质粒支配的，利用生物工程将这种质粒很好导入，可以获得更好生产用菌。
乳酸菌产生的粘性物对于产品的风味和硬度也有一定作用，筛选的多糖物质乳酸菌菌株可以将粘基因克隆到乳酸菌中。
乳酸杆菌的研究进展
乳酸杆菌的研究进展编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（乳酸杆菌的研究进展）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为乳酸杆菌的研究进展的全部内容。
乳酸杆菌的研究进展摘要乳酸杆菌是一类近年来研究较多的益生素,大量试验结果表明，乳酸杆菌中的一部分菌种对人和动物的保健和疾病治疗有效果。
本文主要介绍了乳酸杆菌的分离与鉴定，菌种的保藏，代谢产物，生理功能及应用研究，是一种前景广阔的微生态制剂。
乳酸杆菌乳酸杆菌，是一类能使糖类发酵产生乳酸的细菌,是一群生活在机体内益于宿主健康的微生物。
乳酸杆菌存在广泛,其生长温度在20～53℃ ，最适温度为30~40 ℃；嗜酸性，最适合pH5.5～6.0,在pH3.0～4.5中仍然能生存,在无芽胞杆菌中其耐酸力最强。
乳酸杆菌是一群杆状或球状的革兰氏阳性细菌,不形成芽孢，触媒阴性,细胞色素缺失，其DNA中G+C含量少于55%。
乳酸杆菌绝大多数是厌氧菌或者兼性厌氧的化能营养菌，生长繁殖于厌氧或微好氧、矿物质和有机营养物丰富的微酸性环境中。
在污水、发酵生产（如青贮饲料、果酒啤酒、泡菜、酱油、酸奶、干酪)培养物、动物消化道等中乳酸杆菌含量较高。
乳酸菌不仅已广泛应用于畜牧业、食品加工业, 随着研究的深入，也在一些疾病治疗中得以应用，用于增强患者的免疫、营养、生长刺激等。
乳酸杆菌的分离与鉴定1 乳酸杆菌的分离从不同的基质中分离乳酸杆菌时，根据乳酸杆菌所在生长环境的不同以及是否为优势菌可选择不同组分的培养基。
主要有以下几种常用的培养基[1］：（1) MRS 培养基当乳酸杆菌是待分离区系的优势菌时，常用MRS 培养基对其进行分离。
乳酸菌细菌素的纯化及应用的研究进展
乳酸菌细菌素的纯化及应用的研究进展张建飞【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2012(39)10【摘要】随着人类生活水平和健康水平的提高,绿色食品(肉、蛋、奶)的需求越来越大,消费者更关心食品的安全性.世界各国,尤其是欧洲、日本等发达国家在大力开展研究药物饲料添加剂的代用品.积极鼓励和倡导绿色安全饲料添加剂的研究和推广,微生态制剂受到世人的瞩目.但是,科学家们仍需进一步探讨该类产品的稳定性和连续性与生理、生化、营养各方面的关系.国内外的学者正在致力于细菌素(抗菌肽(antibacterid peptides)或多肽抗生素(peptide antibiotics))的研究.随着国内外研究的进展和深入,人们相继发现这类多肽不但具有抗细菌、抗真菌的作用,还具有抗寄生虫、病毒、癌细胞等功能,在医药学和食品保鲜技术上,成为研究的热点.在食品安全的今天,细菌素作为一种高效安全的饲料添加剂正在成为可能,需要加大力度进行研究和开发,细菌素的基因工程、蛋白质工程及分子筛选法将继续研究和突破,最终真正能够替代抗生素成为人类生产绿色食品.%21st,with the development of human life and the level of health, the demand of green food (meat, eggs, milk) is growing, consumers are more concerned about food safety. Countries in the world, carry out the study of drug substitute for feed additives especially in Europe, Japan and other developed countries. Research and extension of green safe feed additive are encouraged and promoted actively, probiotics attract the world's attention. But scientists still need explore the relationship between stability and continuity of suchproduct and physiological, biochemical, nutritional aspects. Domestic and foreign scholars are working on the study of bacteriocin (antibacterid peptides or peptide antibiotics), with the progress of study and in-depth at home and abroad, people have found that these peptides not only have anti-bacterial, anti-fungal effect, but also have anti-parasite, virus, cancer and other functions, in medicine and food preservation technology, it becomes a hot research. In today's food safety, it is possible that bacteriocin will do as a effective and safe feed additive,they need intensity and be developed, bacteriocin genetic engineering, protein engineering and molecular screening methods will continue to research and breakthroughs, it will alternant antibiotics and product green food for human finally.【总页数】4页(P225-228)【作者】张建飞【作者单位】内蒙古乌兰察布职业学院生物技术系,内蒙古乌兰察布012000【正文语种】中文【中图分类】S816.73【相关文献】1.乳酸菌细菌素应用研究进展 [J], 徐炳政;王颖;梁小月;张东杰;张桂芳2.乳酸菌细菌素研究进展及其在肉制品防腐保鲜领域的应用 [J], 张晨曦;贺稚非;李洪军3.乳酸菌及其细菌素在海水鱼保鲜中应用的研究进展 [J], 方士元;谢晶4.乳酸菌细菌素生物合成机制、抑菌机制及应用研究进展 [J], 彭书东;李键;刘士健;张玉;王洪伟;赵欣;索化夷5.乳酸菌细菌素研究进展及其在水产养殖和加工中的应用 [J], 匡珍;李学英;徐春霞;杨宪时;迟海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
乳酸菌产细菌素研究进展
乳酸菌产细菌素研究进展
宫正;薛平海;颜世发;曹文伟
【期刊名称】《辽宁科技学院学报》
【年(卷),期】2004(006)002
【摘要】乳酸菌产生的细菌素是一类具有活性的多肽或蛋白质物质,大部分细菌素对近缘关系的细菌有抑制作用,少数细菌素抑菌谱很广.细菌素可分为热稳定的小分子肽,热敏感的大分子蛋白和羊毛硫抗生素.本文综述了细菌素的特性、生物合成和应用.
【总页数】3页(P34-36)
【作者】宫正;薛平海;颜世发;曹文伟
【作者单位】辽宁师范大学生命科学学院,辽宁,大连,116029;辽宁师范大学生命科学学院,辽宁,大连,116029;本溪冶金高等专科学校生化系,辽宁,本溪,117022;辽宁师范大学生命科学学院,辽宁,大连,116029
【正文语种】中文
【中图分类】Q939.11
【相关文献】
1.乳酸菌产细菌素的研究进展及其应用前景 [J], 陈静;张玉苍;何连芳
2.产细菌素乳酸菌筛选方法的研究进展 [J], 侯亚文;易华西;杨艳艳;张兰威;马放
3.1株产细菌素乳酸菌的鉴定及所产细菌素的诱导合成现象 [J], 王筱梦;江芸;孙芝兰;刘芳;王道营;诸永志;耿志明;徐为民
4.产细菌素乳酸菌的筛选及其所产细菌素的特性 [J], 周配东;潘道东;张玉千;丁海
兵
5.产细菌素乳酸菌菌株的来源及所产细菌素的分类研究进展 [J], 刘静;杨富民;白斌芳;郭锌
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
乳酸菌细菌素抗菌潜力挖掘研究进展易华西,张兰威,杜明,韩雪(哈尔滨工业大学食品科学与工程学院中法乳联合实验室,哈尔滨150001)摘要:乳酸菌产生的主要抗菌防腐物质是有机酸,但在乳酸菌代谢产物中发现了细菌素等其它抗菌物质,其中有的细菌素甚至具有强烈的抗真菌能力。
世界范围内启动的乳酸菌基因组计划创造了巨大的生物信息流。
乳酸菌基因组蕴含的生物信息将对研究乳酸菌细菌素的合成代谢途径,功能基因挖掘以及新型抗菌剂的开发搭建信息平台。
结合乳酸菌细菌素的最新研究进展,讨论利用乳酸菌基因组探索乳酸菌的抗菌潜力及其作为生物防腐剂在食品保藏中的应用前景。
关键词:生物防腐剂;乳酸菌;抗菌物质;细菌素中图分类号:TS20113文献标识码:A文章编号:1006-2513(2010)01-0073-04Recent advance on the potential anti m icrobial activityof bacteri oci ns produced by LABY I Hua-x,i ZHANG Lan-w e,i DU M i n g,HAN X ue(S i n o-France Dairy Jo int Laboratory ofH arbin I nstitute o fTechno logy,H ar b i n150001)Ab stract:T he m a j o r an ti m icrob i a l and biopreservative s ubstance produced by LA B i s organic ac i d;how ev er,som e LA B produce add i tiona l anti m icrobia l compounds.Among these,the bac terioc i ns have de m onstrated great potenti a l as food preservati ves.A tre m endous fl ow o f i nforma ti on has been created through various genome sequenc i ng pro jects wor l dw i de.T he i n f o r m ati on obta i ned fro m genom ics w ill prov ide anew platf o r m for i dentifi ca tion of pat hw ays for the bac-ter i oc i ns producti on,g eno m e m i n i ng and deve l op m ent of ne w anti m icrob i a l agents.Explorati on o f anti m icrob i a l po ten-tial i n LAB by geno m ics was also d i scussed i n t h is rev i ew.K ey w ords:LAB genom e;LA B;an ti m icrob i a l compounds;bacter i oc i ns食品防腐剂是食品添加剂的重要成员之一。
随着人们对食品安全意识的提高,生物防腐剂比化学防腐剂有更广阔的发展前景。
发酵食品是全球食品中不可缺少的重要组成部分。
食品发酵生产的成功在很大程度上与发酵剂产生的抗菌代谢产物有关,对发酵剂的抗菌能力也有很大的贡献[1]。
细菌素(B acteriocins)是这类代谢产物中的典型代表。
细菌素是核糖体合成的抗菌肽,包括乳酸菌(LAB,lactic acid bacteria)在内的很多食品工业生产菌株都具有分泌细菌素的能力。
与此同时,也发现并鉴定了一些不同于细菌素的抗菌物质,其中有的物质具有强烈的抗真菌能力[2]。
乳酸菌是目前世界公认安全的食品级微生物,它们产生的抗菌物质也是安全的,可作为天然的食品防腐剂直接应用于食品工业,因此乳酸菌抗菌能力的挖掘和开发受到了国内外食品保鲜收稿日期:2009-05-15基金项目:科技部/8630资助项目(2007AA10Z354)。
作者简介:易华西(1976-):男,讲师;研究方向:乳品微生物。
73学家的极大关注[3]。
以法国科学家为首启动的乳酸菌基因组计划创造了巨大的生物信息流。
乳酸菌基因组为研究抗菌物质的合成代谢途径和相关功能基因奠定了基础,为全面深入研究乳酸菌的抗菌特性、抗菌机理以及抗菌潜力的挖掘搭建了信息平台。
1乳酸菌产生的细菌素细菌素这个术语最初用于描述大肠杆菌素的抗菌蛋白类物质,现在已广泛用于定义大量核糖体合成的抗菌物质。
乳酸菌产生的细菌素对病原菌和食品腐败菌具有很强的抑制能力。
它们在乳酸菌代谢产物中广泛存在,具有相对固定的抗菌谱(包括L isteria,C lostridium和革兰氏阳性细菌等)。
在这类物质中,分子量小、热稳定好的细菌素被公认在食品保藏最具有开发和应用前景。
基于是否含有修饰性氨基酸,细菌素分为两大类:第Ñ类包括lantibiotics,通过形成脱水氨基酸、羊毛硫氨酸和B-甲基羊毛硫氨酸等稀有氨基酸完成一系列翻译后酶学修饰;第Ò类包括Ped i o c i n等小分子热稳定性好的非修饰抗菌肽[4]。
对第一类和第二类细菌素的构效关系进行了大量研究。
N isin是最引人注目的lanti b iotics类细菌素,由34个氨基酸组成,其立体结构为一个羊毛硫氨酸环和四个B-甲基羊毛硫氨酸环组成的五环结构。
近年来对nisin的抗菌机理进行了深入研究,并在n isin和受体L i p i dÒ之间的反应机理研究取得了突破性进展[5]。
多位点突变分析揭示位于靠近N端的环状结构与L i p idÒ之间的粘附能力密切相关,而柔性较强的中部区域则影响N isi n在靶细胞的细胞膜形成孔洞[6]。
关于第二类细菌素,大量工作集中于pediocin族细菌素的研究,构成了第二类细菌素的最大亚组。
Pedioci n 的三维结构研究发现,其N端中部形成独特的YGNGVXCXXXXCXV氨基酸序列,C端A螺旋则与其抗菌活性密切相关[7]。
有趣的是leucocin A (一种类似Pedioci n的细菌素)的抗菌活力依赖于反应的立体专一性,暗示了Pediocin类细菌素和N isi n一样也是和靶细胞的特殊受体分子反应,有研究报道验证了这个猜测[8]。
对细菌素的构效关系研究,立足于期望通过推理模拟,设计出广谱、高效的新型细菌素。
尽管相关理论和技术手段不断发展更新,但很多预期目标研究进展缓慢。
目前在工业应用上仍然寄希望于发现具有预期抗菌特性和靶细胞专一性的新型细菌素。
2乳酸菌细菌素的基因挖掘根据生物多样性和进化论观点,每种乳酸菌至少产生一种细菌素,目前报道的仅仅是少数,很难全部发现和鉴定它们,但是它们的确存在[9]。
现在探测新型细菌素仍然依赖功能性测定,假设筛选的微生物能够产生抑制指示菌的细菌素。
这种方法的主要缺陷是菌株产生细菌素具有遗传不稳定性。
对于这种不稳定性,我们一直认为是转化过程中的质粒丢失或基因失活等原因所致。
但是研究发现事实并不如此简单,可能还涉及到另外一种复杂的调控机制。
Lactobacill u s sakei生产sakacin A的调控机理为这个推测提供了佐证。
sakac i n A的转录调控受群感效应(Quo-rum-sensi n g)所控制,而群感效应又受控于一个特殊的三组分单转换系统。
这个复杂的调控系统受自身温度和其它环境因素的影响[10]。
因此,如何控制最佳的细菌素生产条件是目前使用的细菌素筛选模型面临的主要障碍之一。
目前获得抗菌肽的技术手段包括人工合成肽;克隆基因体内转录、翻译,体外表达;优化生长条件来诱导生产抗菌肽等。
基因组序列可能在新型高效的细菌素鉴定中扮演重要角色。
随着乳酸菌基因组的解读,部分细菌素遗传位点的DNA序列已经确定,并且已经从多方面揭示了编码第一类细菌素和第二类细菌素基因的结构和性质。
虽然研究发现不同细菌素的遗传位点常常具有不同的结构,但仍然具有某些普遍性的保守性结构特征[11]。
联合这些保守结构和基因序列提供的生物信息,能够使细菌素基因挖掘更具有针对性。
细菌素结构基因通常编码抗菌肽的前体,加工和分泌一般依赖于一个特定的转运系统。
这个特定的转运系统的作用对象是一类结构相对简单的特异性前导肽,其中有一种前导肽与n isi n和其它lanti b i o tics类细菌素的合成代谢有关[12]。
这种类型的前导肽能够被专一的丝氨酸蛋白酶裂解,74与编码细菌素的其它基因联合完成转录过程。
最常见的前导肽序列是双氨基乙酸,一般与少数lan ti b i o tics类细菌素以及多数第二类细菌素遗传位点相连锁。
这类前导肽具有特异的作为加工位点的G l y-1-G l y-2结构特征[13]。
含有双氨基乙酸前导肽的细菌素前体经过专一的转运系统完成加工和分泌,这个系统包含2个同转录基因,这2个基因编码一个ABC转运子和一种附属蛋白。
ABC转运子含有特异的N-端蛋白水解域,伴随着转运子裂解前导肽[13]。
第2类细菌素基因族的另外一个特征是编码细菌素的基因常常和一个同源免疫基因协同转录。
该免疫基因编码的免疫蛋白由100-150个氨基酸组成,与细菌素与膜之间的粘附反应相关[7]。
在基因组中,结合这些性质可能是发现新型、预期的细菌素基因的有效手段。
目前,病原乳酸菌(S trep tococcus pneum oni-ae)的基因组序列已经在Gene Bank公布。
在Strep tococcus pneum oniae的基因组中,Lange等发现并鉴定了7个预期的细菌素基因(I,J,K, M,N,O,U)[14,15]。
利用基因芯片转录分析发现细菌素的分泌由一个经典的三组分信号转导系统控制。
依据上述特征,来源于S1pneum oni a基因组序列的细菌素已被分离鉴定[15]。
以此相似,在口腔链球菌变体Strep tococcus m utans UA159的基因组中发现了7个预期细菌素基因,在Lacto-bacillus aci d ophilus ATCC700396的基因组中发现了2个细菌素基因[16]。
当预期的细菌素编码基因被确定,可着手研究基因的表达和抗菌肽抗菌活力,为获得期望的理想抗菌肽奠定基础。
3乳酸菌抗菌活力研究的新观点除了细菌素外,在乳酸菌的代谢产物中也发现并鉴定了不同于细菌素的抗菌物质,这些物质的抗菌谱具有有广谱性,其中有的甚至具有强烈的抗真菌能力[2,18]。