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近年来抗生素的滥用导致耐药菌株不断涌现,使得细菌性疾病的防治再次成为困扰人类的难题。抗菌肽是生物体在抵抗外界微生物入侵时产生的一类防御性小肽,不易产生病原菌耐药性和交叉抗性,有分子量小、水溶性高、热稳定性好、抗菌谱广等优势,是理想的抗生素替代品。近年来海洋来源的抗菌肽受到广泛的关注,但海参来源的抗菌肽研究较少。本文通过切割仿刺参体壁的方式激发其非特异性免疫应答,诱导产生抗菌肽,利用多肽组学和生物信息学手段对其内源性多肽进行鉴定分析,再通过抗菌肽数据库对仿刺参内源性抗菌肽进行预测筛选,进而开展抑菌活性、稳定性、安全性和抑菌机制的分析研究,旨在筛选出抗菌活性强、稳定性好、安全性高的仿刺参抗菌肽。主要结论如下:利用多肽组学技术对健康仿刺参和切割12 h、24 h时的仿刺参内源性多肽进行鉴定,经生物信息学分析,切割24 h的仿刺参,其内源性多肽多为参与细胞增殖和神经细胞分化等的因子。利用CAMPR3抗菌肽数据库对791条仿刺参内源性多肽进行预测,获得28条疑似抗菌肽。化学法合成多肽后,以大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌为测试菌株,通过抑菌试验验证获得7条具有较好活性的仿刺参内源性抗菌肽,分别是SC-1、SC-6、SC-7、SC-8、SC-10、SC-13和SC-20,主要来源于切割后的仿刺参。经NCBI比对SC-1、SC-10和SC-13来自假定蛋白,SC-6、SC-7、SC-8和SC-20来自主要卵黄蛋白1。7条仿刺参抗菌肽对大肠杆菌均有抑制作用,对铜绿假单胞菌和白色念珠菌均无抑制作用,SC-8和SC-13对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌有抑制作用。最小抑菌浓度结果显示,仿刺参抗菌肽对大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为SC-8(64μg/mL)、SC-6/SC-13/SC-20(128μg/mL)、SC-1/SC-7/SC-10(256μg/mL)。SC-8和SC-13对枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度为512μg/mL。利用ExPASy的Protparam工具、HeliQuest、NPS@中的HNN、TpxinPred和HemoPI对仿刺参抗菌肽进行预测,结果显示7条仿刺参抗菌肽均带有正电荷,SC-6、SC-7和SC-8具有一定的两亲性,SC-1中有较高比例的α-螺旋,7条抗菌肽无毒,但是具有一定的溶血活性。杀菌动力学结果表明,在仿刺参抗菌肽终浓度为4×MIC时,SC-1、SC-6、SC-7、SC-8和SC-13在30 min中内能杀灭全部大肠杆菌,SC-20在240 min内杀灭全部大肠杆菌,SC-10需要300 min才能够完全杀灭大肠杆菌。稳定性试验结果显示,SC-8和SC-20有较好的热稳定性,SC-6、SC-7、SC-10和SC-13对热极为敏感,抑菌率分别下降至28.85%、55.49%、63.87%和67.97%;在反复冻融10次内SC-10稳定较好;SC-6、SC-7、SC-8、SC-10、SC-13和SC-20在120 min的紫外辐照下稳定性较好;室温存放10 d内SC-1、SC-7、SC-8和SC-13的稳定性较好。溶血活性结果显示,仿刺参抗菌肽在所试最大浓度1 024μg/mL时,均无溶血活性。使用CCK-8法测定仿刺参抗菌肽对BJ细胞系和Hela细胞系的细胞毒性,在测试浓度32~1 024μg/mL内,SC-8和SC-10对BJ细胞系无毒性,SC-1、SC-6、SC-7、SC-13和SC-20对BJ细胞系有一定的毒性;SC-6、SC-7和SC-13对Hela细胞系无毒性,SC-1、SC-8、SC-10和SC-20对Hela细胞系有一定的细胞毒性,其中SC-1在1 024μg/mL时Hela细胞系存活率仅为47.60±12.04%。综合各实验结果可知SC-8抑菌活性好、稳定性高、无溶血活性、无细胞毒性。经电镜分析初步判断SC-8具有膜损伤作用;SC-8与溴化乙锭竞争性结合DNA试验显示,SC-8可与细菌DNA在体外结合,可能存在非膜损伤。