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[转载]甘草棘球蛋白对芽孢杆菌具有抗菌和抗生物膜作用:机制及其在牛奶保鲜中的应用

已有 38 次阅读 2026-8-26 09:11 |系统分类:论文交流|文章来源:转载

蜡样芽孢杆菌因具生物膜形成能力与多重耐药性,对乳制品工业威胁日增;本研究从甘草中锁定查尔酮类成分 echinatin,其对敏感株 MIC=50 μg/mL、MBC=100 μg/mL,对多重耐药株同效。活/死染色、SEM、DNA/蛋白泄漏实验证实其破坏细胞膜完整性;结晶紫与 FITC 显示其剂量依赖抑制生物膜形成并降解胞外多糖/蛋白/eDNA;转录组与 RT-qPCR 表明 echinatin 通过扰乱 ABC 转运体、嘧啶与氨基酸代谢、下调 nheB/cytK2 等毒力基因实现多靶点抑菌抗毒力;分子对接显示其与 OppA、CytK、ATCase 等 7 个蛋白稳定结合(≤−6.0 kcal/mol);该物在 25–100 ℃ 热处理下活性不丧失,于全脂奶模型(0.6 mg/mL)7 d 内根除接种菌,CCK-8 示对 NIH3T3/HEK293T 无毒性,感官评价无异味,首次完成"抗菌—抗生物膜—转录组—食品模型"四位一体评价。

图片图片1题目

文章题目:Echinatin from licorice exhibits antibacterial and anti-biofilm effects against Bacillus cereus: Mechanism and application in milk preservation

发文单位:湖北师范大学、湖北省疾病预防控制中心

研究对象

核心化合物:Echinatin(刺甘草查尔酮,CAS 34221-41-5),自甘草(Glycyrrhiza spp.)根乙酸乙酯部位富集鉴定靶微生物:蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus)**,含 ATCC 11778 敏感株、BCL043/047/054 多重耐药株、奶粉来源 BCL139/141/142 实分离株食品模型:商业全脂巴氏杀菌牛奶(37 ℃ 加速污染模型)

研究领域:食品微生物学 / 天然产物抗菌机制 / 食源性致病菌防控 / 乳制品保鲜

图片2杂志

International Journal of Food Microbiology ; IF=5.7分

图片3链接

Li, X., Fu, S., Guo, H., Wang, J., Shi, X., Yin, K., Li, J., Wang, Y., Tu, J., He, F., & Xia, X. (2026). Echinatin from licorice exhibits antibacterial and anti-biofilm effects against Bacillus cereus: Mechanism and application in milk preservation. International Journal of Food Microbiology, 458, 111857.  https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2026.111857

图片4检测方法 Norminkoda提供了代谢物检测图片5主要内容

  1. 提取筛选

    :5 种极性溶剂提甘草,乙酸乙酯相抑菌最强(MIC 6.25 μg/mL),UPLC-MS/MS 鉴出 103 成分类,10 个代表物测活,echinatin 最强图片
  2. 基础抗菌

    :对敏感/耐药/奶粉分离株 MIC 均 50 μg/mL;Live/Dead 全红、SEM 见塌陷穿孔、DNA 降解、蛋白条带变淡。图片
  3. 抗生物膜

    :1 MIC 抑生物膜 >80%,EPS 三组分(多糖/蛋白/eDNA)同步下降;对成熟膜也有清除但弱于抑形成。
  4. 机制组学

    :0.5 MIC 处理 5 h → RNA-seq 得 1372 DEGs;KEGG 击中 ABC transporters、pyrimidine metabolism、amino acid metabolism;RT-qPCR 验证 nheB/cytK2/pyrD/glnQ/oppA 下调,pstC/opuBB/rocF 代偿上调。图片
  5. 分子对接

    :OppA(−8.136)最强,次为 CytK、ATCase、NheA、DHOase、Arg、OPRTase,印证多靶点。图片
  6. 食品应用

    :100 ℃ 30 min 抑菌圈不缩;全奶 0.3/0.6 mg/mL 添加,0.6 mg/mL 第 7 天计数归零;CCK-8 无细胞毒;9 点量表感官不劣于空白。图片
7.主要结论
  • Echinatin 是甘草抗蜡样芽孢杆菌的关键效力成分,敏感与 MDR 株均有效,MIC 50 μg/mL。
  • 作用非单点:膜损伤 + ABC 转运阻断 + 嘧啶/氨基酸合成抑制 + 毒力基因转录 repression,多靶点降低耐药演化压力
  • 抗生物膜侧重"抑形成"而非"拆成熟膜",EPS 合成被抑是主因。
  • 热稳、奶基质中仍有效(0.6 mg/mL 根除)、低细胞毒、感官中性

     → 具备 clean-label 乳制品天然防腐剂候选属性。图片

    图片6总结

      痛点抓得准:蜡样芽孢杆菌的耐热芽孢 + 生物膜 + MDR 是乳业老难题,化学防腐剂受限,文章用"植物源查尔酮"切进去,比泛泛做精油/多酚更聚焦。机制深度够:不止 MIC 圈,而是把转录组、RT-qPCR、分子对接、膜/EPS/毒力四条线拼成闭环,且明确说"不诱导 VBNC 状态"——这是很多天然抗菌剂论文忽略的点。转化意识强:做了 25–100 ℃ 热稳(呼应巴氏杀菌)、全奶模型、细胞毒、感官,离"能不能用"只差体内/中试。两个克制提醒

        • 甘草不同产地/品种 echinatin 含量浮动 → 粗提物批次不稳,实用建议用纯品或做含量标定
        • 成熟生物膜清除率有限,单用不够,后续应走"echinatin + nisin/licochalcone A"协同。



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