江苏大学Hong Li等在International journal of FoodMicrobiology期刊上发表了《Phosphoproteomics analysis reveals the anti-bacterial and anti-virulence mechanism of eugenol against Staphylococcus aureus and its application in meat products》（通讯作者：Haiying Cui）
背景
金黄色葡萄球菌（S. aureus）是肉制品加工工业中常见的致病菌，能够产生耐热、耐低温、耐盐的肠毒素引起消费者食物中毒。由于传统的热处理会破坏食品营养，因此如何维持食品营养的同时，抑制牛肉中金黄色葡萄球菌的繁殖及肠毒素的产生，减少食品安全的风险至关重要。
丁香酚是从丁香中提取的天然香料，可广泛用于肉类保鲜、延长食品保质期、改善食品口感。研究人员发现，金黄色葡萄球菌中肠毒素等多种毒力因子主要受辅助基因调节系统（agr）的调节，同时也与群体感应（QS）有关，而丁香酚可以抑制金黄色葡萄球菌肠毒素的转录和翻译，并推测是丁香酚与AgrC蛋白结合，进而影响AgrC的磷酸化水平，最终影响肠毒素等多种毒力因子的表达。但此推测并未证实，效果也未被量化。因此，有必要通过磷酸蛋白质组学全面研究丁香酚对金黄色葡萄球菌的抑菌机制。
主要内容
金黄色葡萄球菌污染引起的食物中毒风险日益增加，引起了人们对食品安全的高度关注。丁香酚因其广谱抗菌活性和非耐药性而备受青睐。该研究旨在利用磷酸蛋白质组学揭示丁香酚对金黄色葡萄球菌的抗菌和抗毒力机制。结果表明，丁香酚可以抑制细菌磷酸转移酶系统（PTS）中酶I的磷酸化水平。同时，它还能抑制细菌碳代谢关键酶（如糖酵解的葡萄糖-6-磷酸异构酶和三羧酸循环的琥珀酰辅酶A合成酶）的磷酸化水平，从而降低ATP含量，加速细菌死亡。此外，丁香酚还能抑制群体感应系统中AgrA的磷酸化，从而抑制agr操纵子（agrA和agrC）和下游毒力基因（RNAIII、hla和seb）的表达。最后，将丁香酚应用在牛肉上时，其可以有效降低牛肉中肠毒素含量，提高牛肉的贮藏品质。本研究为丁香酚预防肉制品中金黄色葡萄球菌污染和食物中毒提供了新策略。
研究成果
图1.丁香酚对金黄色葡萄球菌的时间杀灭曲线（A）和生长曲线（B）；金黄色葡萄球菌在丁香酚处理之前（C，对照）和之后（D，E，F）的SEM图像；丁香酚对金黄色葡萄球菌 DNA (G) 和蛋白质 (H) 的影响
图2.丁香酚与AgrC N端受体结构域的分子对接（A）；丁香酚和 AgrC C端组氨酸激酶结构域之间的分子对接 (B)；丁香酚与 AgrA N端磷酸化结构域之间的分子对接 (C)；丁香酚和 AgrA C端 DNA 结合域之间的分子对接 (D)
图3 .丁香酚处理后的蛋白质组质量控制和 DEP 鉴定。肽数分布(A)；蛋白质分子量分布（B）；肽长度分布（C）；蛋白质覆盖度分布（D）；丁香酚处理组与对照组的DEPs比较(E)；亚细胞定位分析（F）
图4 .金黄色葡萄球菌差异表达磷酸化肽的 GO 分类
图5.金黄色葡萄球菌差异表达磷酸化肽的 KEGG 通路散点图
图6 .丁香酚对丙酮酸激酶活性(A)、ATP含量(B)和自溶素atlA相对表达水平(C)的影响
图7 .丁香酚对金黄色葡萄球菌agr系统(A)和毒力基因(B)、肠毒素(C)和溶血素(D、E和F)的抑制作用(L：LB培养基和无菌脱脂兔血的混合物。（0、1/32、1/16、1/8、1/4、1/2为丁香酚浓度，单位为MIC）
图8 .丁香酚对4℃（A）和25 ℃（B）牛肉中金黄色葡萄球菌的抗菌活性；25℃和37 ℃下丁香酚对牛肉金黄色葡萄球菌总肠毒素（C和D）的影响；4°C (E) 和 25 °C (F) 下丁香酚对牛肉 pH 值的影响
结论
在这项研究中，结果表明丁香酚可以破坏细胞膜的完整性，导致蛋白质和核酸的流出。分子对接结果推测丁香酚可以与agr系统中的AgrA和AgrC蛋白相互作用并影响其磷酸化过程。此外，磷酸蛋白质组学分析表明，丁香酚干扰金黄色葡萄球菌的TPS并抑制糖酵解和TCA循环的细菌代谢途径。同时，丁香酚可使自溶素过度表达，加速细菌的破裂。此外，丁香酚还可以抑制AgrA的磷酸化，从而抑制下游基因（RNAIII、hla和seb）和毒力（溶血素和总肠毒素）的分泌。最后，在牛肉中的应用表明，丁香酚可以有效抑制总肠毒素，改善贮藏期间的品质。综上所述，丁香酚可作为一种很有前景的肉类保鲜添加剂，在食品工业中具有广阔的应用前景。
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原文链接
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Li, H., Li, C., Shi, C., Alharbi, M., Cui, H., & Lin, L. (2024). Phosphoproteomics analysis reveals the anti-bacterial and anti-virulence mechanism of eugenol against Staphylococcus aureus and its application in meat products. International Journal of Food Microbiology, 414, 110621.
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文字：饶 苇
校编：赵 雪
排版：陈天龙
审核：李春保
