本期為您推薦江蘇大學齊向輝教授研究團隊發表在《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. 該研究通過常壓室溫等離子體（ARTP）對羅伊氏乳桿菌進行隨機誘變，并使用高通量篩選（HTS）技術篩選對大腸桿菌的抗菌活性提高的突變體，最終篩出突變株AR-148，其無細胞上清液對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菌，如大腸桿菌，通常會導致食物變質，食用后會出現健康問題，抗生素的廣泛使用會導致菌株耐藥性提高機以及人體腸道菌群失調。乳酸菌的無細胞上清液對細菌和真菌具有良好的抗菌活性，羅伊氏乳桿菌對病毒、真菌、原生動物以及革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌均具有優異的抗菌活性，但它作為抗菌劑的性能尚不具備競爭力。ARTP是一種新穎且有前景的物理誘變技術，在突變率、多樣性和無污染突變方面優于傳統誘變技術，尤其是對于具有復雜代謝途徑的生物。
本研究中，以羅伊氏乳桿菌為出發菌株，通過常壓室溫等離子體（ARTP）技術進行誘變，并使用高通量篩選（HTS）技術篩選對大腸桿菌的抗菌活性提高的突變體，最終篩出突變株AR-148，其無細胞上清液（MCFS）對大腸桿菌的抗菌活性較野生菌株高37%。隨后，在細胞水平上研究了MCFS的抗菌作用，包括膜完整性、關鍵酶的能量代謝、DNA復制和蛋白質合成。結果表明，MCFS通過破壞細胞膜、影響細胞內生物分子（蛋白質和DNA）以及降低細胞內酶（AKPase和β-半乳糖苷酶）的含量來發揮其抗菌作用。進一步的轉錄組分析證實，MCFS對大腸桿菌中涉及能量代謝、氧化應激、細胞壁和細胞膜完整性以及遺傳信息的基因表達有顯著影響。本研究首次揭示了MCFS對革蘭氏陰性細菌的抗菌機理，為MCFS在食品工業中的進一步開發和應用提供了實驗依據。
[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齊向輝教授研究團隊發表在《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. 該研究通過常壓室溫等離子體（ARTP）對羅伊氏乳桿菌進行隨機誘變，并使用高通量篩選（HTS）技術篩選對大腸桿菌的抗菌活性提高的突變體，最終篩出突變株AR-148，其無細胞上清液對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菌，如大腸桿菌，通常會導致食物變質，食用后會出現健康問題，抗生素的廣泛使用會導致菌株耐藥性提高機以及人體腸道菌群失調。乳酸菌的無細胞上清液對細菌和真菌具有良好的抗菌活性，羅伊氏乳桿菌對病毒、真菌、原生動物以及革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌均具有優異的抗菌活性，但它作為抗菌劑的性能尚不具備競爭力。ARTP是一種新穎且有前景的物理誘變技術，在突變率、多樣性和無污染突變方面優于傳統誘變技術，尤其是對于具有復雜代謝途徑的生物。
本研究中，以羅伊氏乳桿菌為出發菌株，通過常壓室溫等離子體（ARTP）技術進行誘變，并使用高通量篩選（HTS）技術篩選對大腸桿菌的抗菌活性提高的突變體，最終篩出突變株AR-148，其無細胞上清液（MCFS）對大腸桿菌的抗菌活性較野生菌株高37%。隨后，在細胞水平上研究了MCFS的抗菌作用，包括膜完整性、關鍵酶的能量代謝、DNA復制和蛋白質合成。結果表明，MCFS通過破壞細胞膜、影響細胞內生物分子（蛋白質和DNA）以及降低細胞內酶（AKPase和β-半乳糖苷酶）的含量來發揮其抗菌作用。進一步的轉錄組分析證實，MCFS對大腸桿菌中涉及能量代謝、氧化應激、細胞壁和細胞膜完整性以及遺傳信息的基因表達有顯著影響。本研究首次揭示了MCFS對革蘭氏陰性細菌的抗菌機理，為MCFS在食品工業中的進一步開發和應用提供了實驗依據。
[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
