水牛乳源Lysinibacillus odysseyi无细胞上清液的生物活性评估及其抗乳腺癌潜力研究

本研究针对微生物代谢产物开发新型治疗剂的迫切需求，从水牛乳中分离鉴定Lysinibacillus odysseyi VSS53菌株（保藏号PP112153），通过UV-Vis、FT-IR、GC-MS等技术解析其无细胞上清液（CFS）化学成分，发现其对MDA-MB-231乳腺癌细胞具有显著细胞毒性（IC50 0.00705 mg/ml），同时展现抗菌（最大抑菌圈100 mg/mL）、抗氧化（DPPH抑制率29.94%）及抗炎（最高抑制率61.3%）等多重生物活性，为开发新型微生物源抗癌制剂提供理论依据。

　　

在微生物资源开发与肿瘤治疗领域，寻找高效低毒的天然活性物质始终是研究热点。随着抗生素耐药性问题日益严峻，以及传统抗癌药物毒副作用明显等问题凸显，科学家们将目光转向了微生物代谢产物——这些自然界精心设计的分子往往具有独特的生物活性和良好的安全性。近期，来自印度Alagappa University动物健康与管理系分子诊断实验室的研究团队在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》发表了一项突破性研究，他们从水牛乳中分离得到一株特殊细菌Lysinibacillus odysseyi VSS53，其无细胞上清液（Cell-free supernatant, CFS）展现出令人振奋的抗癌与抗菌潜力。

研究团队采用多学科技术联用策略：通过生化鉴定和16S rRNA测序确定菌种（保藏号PP112153）；利用UV-Vis光谱、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）解析CFS化学成分；采用zeta电位和粒度分析评估稳定性；通过DPPH、磷钼酸、FRAP和NO四种方法系统评价抗氧化活性；选用六种病原菌测试抗菌谱；并创新性地使用Artemia franciscana（卤虫）进行毒性评估。

样本收集与菌株鉴定

研究团队从印度泰米尔纳德邦的水牛乳中分离获得九株细菌，经生化鉴定筛选出具有特殊代谢特征的L. odysseyi VSS53。该菌株对14种抗生素呈现差异化敏感性（敏感8种/中介4种/耐药2种），溶血实验和明胶酶检测证实其生物安全性。

CFS特性分析

物理化学表征显示CFS具有良好稳定性（zeta电位-27.4mV，粒径分布182.5nm）。GC-MS鉴定出丁烯基甲基酮、呋喃等活性成分，这些物质与已报道的抗菌抗癌代谢物结构吻合。

生物活性验证

在抗氧化方面，CFS对DPPH自由基清除率达29.94%，磷钼酸法显示总抗氧化能力为68.63%，铁离子还原能力（FRAP）达67.4%。抗炎实验显示其对NO生成的抑制率达61.3%。抗菌实验证实其对六种病原菌均有抑制作用，100 mg/mL浓度下抑菌圈直径达14.3mm，且0.1 mg/mL即可显著抑制生物膜形成。

抗癌机制突破

最引人注目的是CFS对三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231的强效细胞毒性（IC₅₀ 0.00705 mg/ml），其作用机制涉及诱导肿瘤细胞代谢紊乱和凋亡。卤虫毒性实验显示CFS处理组存活率>90%，证实其良好生物相容性。

这项研究首次系统揭示了水牛乳源L. odysseyi代谢产物的多靶点生物活性，其CFS兼具抗菌、抗氧化、抗炎和抗癌"四位一体"功能特性。特别是对难治性三阴性乳腺癌细胞的特异性杀伤作用，为开发微生物源抗癌辅助疗法提供了新思路。研究人员特别指出，CFS中鉴定出的丁烯基甲基酮等物质可能通过调控Type III聚酮合酶（T3PKS）和β-内酯基因簇发挥作用，这与近期发现的微生物抗癌新靶点高度吻合。该成果不仅拓展了益生菌次级代谢产物的医学应用场景，更为解决抗生素耐药和化疗药物毒性两大难题提供了潜在解决方案。