兩種高效抑菌乳酸菌素BSN4和BCN4的特性研究

楊亞晉 ， 張日俊， 趙 麗， 郭愛(ài)偉

(1.西南林業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650224；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，北京 100193)

1965年Lilly等[1]首次提出細(xì)菌素是微生物產(chǎn)生的能抑制其他微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)，是某些細(xì)菌在生長(zhǎng)過(guò)程中由質(zhì)粒編碼核糖體合成的一類具有抗菌活性的多肽或蛋白質(zhì)復(fù)合物，產(chǎn)生菌對(duì)其產(chǎn)生的細(xì)菌素具有自身免疫性[2-3]。與廣譜抗生素相比，細(xì)菌素的抑菌譜相對(duì)較窄，不易產(chǎn)生耐藥性、無(wú)殘留[4]，因此細(xì)菌素可以在一定情況下減少或取代抗生素的使用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)細(xì)菌素的研究主要集中在乳酸菌和芽胞桿菌上，已經(jīng)從乳酸菌的產(chǎn)物中分離到上百種細(xì)菌素，根據(jù)其分子量大小、化學(xué)結(jié)構(gòu)分為四類：ClassⅠ羊毛硫抗生素，ClassⅡ不含羊毛硫氨酸細(xì)菌素[5]，ClassⅢ大分子熱不穩(wěn)定蛋白[6]，ClassⅣ蛋白質(zhì)和脂類或碳水化合物的復(fù)合細(xì)菌素[7]。不同乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素分子量大小、結(jié)構(gòu)組成、作用機(jī)理及基因定位等方面存在較大差別。絕大多數(shù)革蘭陽(yáng)性細(xì)菌素分子量均小于10 kDa，一般是帶正電荷30～60 AA蛋白，Nisin是目前研究最成熟的羊毛硫抗生素，含有34個(gè)氨基酸，分子量大約為 3 500 Da。由于含有蛋白質(zhì)或肽的特性，因此細(xì)菌素對(duì)不同的蛋白酶敏感性也不一樣。細(xì)菌素對(duì)熱和酸堿的耐受性跟其結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，分子量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的細(xì)菌素對(duì)熱和酸穩(wěn)定性較好。大部份小分子蛋白(<10 kDa)具有較好的耐熱和耐酸能力，如Nisin、片球菌素等;而大分子蛋白細(xì)菌素(>30 kDa)在100 ℃、20 min加熱之后失活，如helveticin J，lacticin B等[8]。乳酸菌細(xì)菌素在pH 3.0～8.0下的活力較強(qiáng)[9]，pH較低時(shí)活力更強(qiáng)[10]。一般而言，由于細(xì)菌素是細(xì)菌的代謝產(chǎn)物，其產(chǎn)生與菌體生長(zhǎng)同步，細(xì)菌素活性和產(chǎn)量除了菌體自身因素外，還受培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件如pH、溫度、刺激因子等影響。……