【摘 要】
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大肠杆菌O157:H7（Eescherichia coli O157:H7,E.coli O157:H7）因可引起出血性腹泻、肠炎等疾病已被确认为最危险的食源性致病菌之一。目前,使用抗生素是治疗E.coli O157:H7感染的最普遍的方法。但滥用抗生素导致了耐药甚至超级耐药细菌的出现,对人类健康构成了严重威胁。因此迫切需要开发安全、稳定、有效的天然抗菌剂来减少甚至取代抗生素的使用。根据植物乳植杆
【基金项目】
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内蒙古自治区高等学校创新团队发展计划（NMGIRT2220）； 国家自然科学基金面上项目（31972053、31901666）；
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大肠杆菌O157:H7（Eescherichia coli O157:H7,E.coli O157:H7）因可引起出血性腹泻、肠炎等疾病已被确认为最危险的食源性致病菌之一。目前,使用抗生素是治疗E.coli O157:H7感染的最普遍的方法。但滥用抗生素导致了耐药甚至超级耐药细菌的出现,对人类健康构成了严重威胁。因此迫切需要开发安全、稳定、有效的天然抗菌剂来减少甚至取代抗生素的使用。根据植物乳植杆菌安全无害的特性,其有潜力成为天然抗菌剂的合适来源。因此本文从264株植物乳植杆菌中筛选对E.coli O157:H7具有抑菌活性的菌株,探究所得菌株抑菌物质的特性,并通过基因组和蛋白组结合的方式对菌株的抑菌蛋白进行挖掘。研究结果如下:1.测定了264株植物乳植杆菌上清液的抑菌活性,得到30株可以产蛋白类抑菌物质的植物乳植杆菌;并对优选菌株进一步筛选,得到一株抑菌活性强且所产抑菌物质稳定性强的菌株——IMAU80122。2.探究了植物乳植杆菌IMAU80122抑菌物质的生物学特性:在菌株生长18 h抑菌活性最高且具有广谱的抑菌活性,可以破坏大肠杆菌和金黄葡萄球菌的细胞膜通透性,并对菌体形态结构造成损伤。3.提取并测定了植物乳植杆菌IMAU80122的基因组,并在anti SMASH和BAGEL4数据库中匹配到三条细菌素基因簇,该菌株具有合成细菌素的先决条件。4.确定了硫酸铵粗提蛋白的最佳饱和度为80%;通过对粗提蛋白的LC-MS/MS分析发现植物乳植杆菌IMAU80122在生物合成方面非常活跃,且通过筛选比对发现了与BAGEL4预测的细菌素基因簇序列吻合的双肽细菌素pln EF、诱导因子肽pln A、pln N,证明该细菌素被IMAU80122合成;同时存在一些与数据库已知序列同源性较低的细菌素合成相关蛋白,说明IMAU80122具有合成新型细菌素的潜力。本文筛选得到一株抑菌活性良好的植物乳植杆菌——IMAU80122,且该菌株在合成抑菌物质方面具有巨大潜力,可成为细菌素生产菌株和生物活性天然产物的来源。本研究结合基因组与蛋白组挖掘抑菌物质的思路对开发微生物天然抗菌剂的研究具有重要意义。
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