本期為您推薦江蘇大學(xué)齊向輝教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《Food Bioscience》（IF=5.318）上的一篇文章：Enhancing the antibacterial activity of Lactobacillus reuteri against Escherichia coli by random mutagenesis and delineating its mechanism. 該研究通過(guò)常壓室溫等離子體（ARTP）對(duì)羅伊氏乳桿菌進(jìn)行隨機(jī)誘變，并使用高通量篩選（HTS）技術(shù)篩選對(duì)大腸桿菌的抗菌活性提高的突變體，最終篩出突變株AR-148，其無(wú)細(xì)胞上清液對(duì)大腸桿菌的抗菌活性較野生菌株高37%[1]。
食物致病菌和有害細(xì)菌，如大腸桿菌，通常會(huì)導(dǎo)致食物變質(zhì)，食用后會(huì)出現(xiàn)健康問題，抗生素的廣泛使用會(huì)導(dǎo)致菌株耐藥性提高機(jī)以及人體腸道菌群失調(diào)。乳酸菌的無(wú)細(xì)胞上清液對(duì)細(xì)菌和真菌具有良好的抗菌活性，羅伊氏乳桿菌對(duì)病毒、真菌、原生動(dòng)物以及革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性細(xì)菌均具有優(yōu)異的抗菌活性，但它作為抗菌劑的性能尚不具備競(jìng)爭(zhēng)力。ARTP是一種新穎且有前景的物理誘變技術(shù)，在突變率、多樣性和無(wú)污染突變方面優(yōu)于傳統(tǒng)誘變技術(shù)，尤其是對(duì)于具有復(fù)雜代謝途徑的生物。
本研究中，以羅伊氏乳桿菌為出發(fā)菌株，通過(guò)常壓室溫等離子體（ARTP）技術(shù)進(jìn)行誘變，并使用高通量篩選（HTS）技術(shù)篩選對(duì)大腸桿菌的抗菌活性提高的突變體，最終篩出突變株AR-148，其無(wú)細(xì)胞上清液（MCFS）對(duì)大腸桿菌的抗菌活性較野生菌株高37%。隨后，在細(xì)胞水平上研究了MCFS的抗菌作用，包括膜完整性、關(guān)鍵酶的能量代謝、DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成。結(jié)果表明，MCFS通過(guò)破壞細(xì)胞膜、影響細(xì)胞內(nèi)生物分子（蛋白質(zhì)和DNA）以及降低細(xì)胞內(nèi)酶（AKPase和β-半乳糖苷酶）的含量來(lái)發(fā)揮其抗菌作用。進(jìn)一步的轉(zhuǎn)錄組分析證實(shí)，MCFS對(duì)大腸桿菌中涉及能量代謝、氧化應(yīng)激、細(xì)胞壁和細(xì)胞膜完整性以及遺傳信息的基因表達(dá)有顯著影響。本研究首次揭示了MCFS對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌的抗菌機(jī)理，為MCFS在食品工業(yè)中的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[1]Enyun Ma, Yingfeng An, Guoyan Zhang, Mei Zhao, Muhammad Waheed Iqbal, Hossain M. Zabed, Xianghui Qi. Enhancing the antibacterial activity of Lactobacillus reuteri against Escherichia coli by random mutagenesis and delineating its mechanism. Food Bioscience 51(2023). 論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.102209
本期為您推薦江蘇大學(xué)齊向輝教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《Food Bioscience》（IF=5.318）上的一篇文章：Enhancing the antibacterial activity of Lactobacillus reuteri against Escherichia coli by random mutagenesis and delineating its mechanism. 該研究通過(guò)常壓室溫等離子體（ARTP）對(duì)羅伊氏乳桿菌進(jìn)行隨機(jī)誘變，并使用高通量篩選（HTS）技術(shù)篩選對(duì)大腸桿菌的抗菌活性提高的突變體，最終篩出突變株AR-148，其無(wú)細(xì)胞上清液對(duì)大腸桿菌的抗菌活性較野生菌株高37%[1]。
食物致病菌和有害細(xì)菌，如大腸桿菌，通常會(huì)導(dǎo)致食物變質(zhì)，食用后會(huì)出現(xiàn)健康問題，抗生素的廣泛使用會(huì)導(dǎo)致菌株耐藥性提高機(jī)以及人體腸道菌群失調(diào)。乳酸菌的無(wú)細(xì)胞上清液對(duì)細(xì)菌和真菌具有良好的抗菌活性，羅伊氏乳桿菌對(duì)病毒、真菌、原生動(dòng)物以及革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性細(xì)菌均具有優(yōu)異的抗菌活性，但它作為抗菌劑的性能尚不具備競(jìng)爭(zhēng)力。ARTP是一種新穎且有前景的物理誘變技術(shù)，在突變率、多樣性和無(wú)污染突變方面優(yōu)于傳統(tǒng)誘變技術(shù)，尤其是對(duì)于具有復(fù)雜代謝途徑的生物。
本研究中，以羅伊氏乳桿菌為出發(fā)菌株，通過(guò)常壓室溫等離子體（ARTP）技術(shù)進(jìn)行誘變，并使用高通量篩選（HTS）技術(shù)篩選對(duì)大腸桿菌的抗菌活性提高的突變體，最終篩出突變株AR-148，其無(wú)細(xì)胞上清液（MCFS）對(duì)大腸桿菌的抗菌活性較野生菌株高37%。隨后，在細(xì)胞水平上研究了MCFS的抗菌作用，包括膜完整性、關(guān)鍵酶的能量代謝、DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成。結(jié)果表明，MCFS通過(guò)破壞細(xì)胞膜、影響細(xì)胞內(nèi)生物分子（蛋白質(zhì)和DNA）以及降低細(xì)胞內(nèi)酶（AKPase和β-半乳糖苷酶）的含量來(lái)發(fā)揮其抗菌作用。進(jìn)一步的轉(zhuǎn)錄組分析證實(shí)，MCFS對(duì)大腸桿菌中涉及能量代謝、氧化應(yīng)激、細(xì)胞壁和細(xì)胞膜完整性以及遺傳信息的基因表達(dá)有顯著影響。本研究首次揭示了MCFS對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌的抗菌機(jī)理，為MCFS在食品工業(yè)中的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[1]Enyun Ma, Yingfeng An, Guoyan Zhang, Mei Zhao, Muhammad Waheed Iqbal, Hossain M. Zabed, Xianghui Qi. Enhancing the antibacterial activity of Lactobacillus reuteri against Escherichia coli by random mutagenesis and delineating its mechanism. Food Bioscience 51(2023). 論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.102209
