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图1：L. paracasei Zhang 代谢产物的抗菌活性测定
食品防腐剂经常被添加到食品中以防止食品变质。然而，随着生活水平的提高和消费者健康意识的增强，化学防腐剂由于其潜在的毒性或对健康的负面影响逐渐受到消费者的排斥。因此，亟需寻找具有广谱抗菌活性、稳定性和安全性的天然乳酸菌生物防腐剂。细菌素是由乳酸菌代谢产生的安全高效的抗菌肽，在食品防腐中具有良好的应用潜力。近日，内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室张和平团队在《Probiotics and Antimicrobial Proteins》（Q2，IF：4.9）发表最新研究。该研究初步纯化和部分表征了益生菌Lacticaseibacillus paracasei Zhang（L. paracasei Zhang）的活性抗菌代谢物。结果表明，L. paracasei Zhang能够产生胞外功能性抗菌代谢物，可能是一种II类细菌素。进一步对活性代谢物的初步提取和表征表明其具有作为生物防腐剂或抑制胃肠道感染剂的良好潜力。
1. 1-3 kDa活性组分能够抑制多种食源性和人类机会致病菌（包括金黄色葡萄球菌、荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌、单核细胞增生李斯特菌和蜡样芽孢杆菌）的生长。
2. 抗菌活性表现出对温度（40至100℃）、酸碱（pH 2-3和pH 6-10）以及多种工业和动物/人类酶（如胰蛋白酶、胃蛋白酶、α-淀粉酶和蛋白酶K，但不包括木瓜蛋白酶）的良好耐受性。
3. 通过BAGEL4数据库进行细菌素基因组数据挖掘，揭示了L. paracasei Zhang具有一个编码细菌素生产所需的全套推定基因的热点区域。
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图2：L. paracasei Zhang 代谢产物1-3KDa活性组分的初步纯化及分子量估计
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图3：L. paracasei Zhang 细菌素基因簇
本研究证实了L. paracasei Zhang 无细胞上清液中含有抗菌代谢产物，可能是II类细菌素，并根据基因组学预测了其生物活性分子大小和理化性质（酸碱、耐温和耐酶）。这些代谢物或细菌素在体外和体内是否具有其他生物学功能仍有待进一步探讨。今后的研究还应集中在生物活性代谢物的进一步纯化和鉴定，探索其在食品保鲜和抑制病原体胃肠道感染方面的有效性，并阐明相应的生物活性机制。
原文链接：https://doi.org/10.1007/s12602-024-10249-9
