微藻(Scenedesmus acutus)核表达nisin的抗菌活性研究及其应用潜力

研究人员通过基因工程技术，在绿色微藻(Scenedesmus acutus) UTEX 72中成功表达合成nisin基因，并证实其对金黄色葡萄球菌(S. aureus)、单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)和粪肠球菌(E. faecalis)具有显著抑制作用。该研究为开发新型抗菌肽生物合成平台提供了创新思路。

　　

这项突破性研究实现了抗菌肽nisin在单细胞绿藻(Scenedesmus acutus) UTEX 72细胞核中的异源表达。通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的转化技术，研究人员成功将合成nisin基因整合至微藻基因组。PCR检测证实转化藻株携带Nis基因，ELISA分析显示可溶性蛋白中nisin表达量最高达2.24 μg/μl。

抗菌实验数据令人振奋：转基因nisin对三种Gram阳性病原菌均表现出剂量依赖性抑制效果。其中14.3 μg/ml浓度即可在60分钟内完全抑制S. aureus (ATCC 29213)和L. monocytogenes (ATCC 19118)生长；而对E. faecalis (ATCC 29212)则需要55 μg/ml作用180分钟。值得注意的是，野生型藻株蛋白提取物未显示任何抗菌活性。

该成果首次证实微藻系统可高效表达功能性nisin，其抗菌谱覆盖重要食源性致病菌。这种基于光合微生物的抗菌肽生产平台，不仅克服传统发酵工艺的高成本问题，更为开发新型"绿色抗生素"提供了革命性思路。研究团队特别指出，S. acutus作为生物反应器具有培养简单、生长快速等独特优势，为未来规模化生产治疗性抗菌肽开辟了新途径。