重组珍珠贝凝集素蛋白PFL-96对罗非鱼无乳链球菌的抗菌活性及代谢组学机制研究

针对罗非鱼养殖中无乳链球菌（S. agalactiae）感染频发且抗生素耐药性加剧的问题，研究人员首次从马氏珠母贝（Pinctada fucata）中提取重组凝集素蛋白PFL-96，发现其可显著抑制S. agalactiae生长（抑菌圈21.11±0.41 mm，MIC=8 μg/mL），破坏细菌细胞结构并诱导活性氧（ROS）爆发，同时抑制生物膜形成。代谢组学揭示其通过干扰258种代谢物影响细胞壁合成和能量代谢，为水产病害绿色防控提供新策略。

　　

在罗非鱼养殖业蓬勃发展的今天，这种富含优质蛋白的"水中鸡肉"却面临着一个棘手的敌人——无乳链球菌（S. agalactiae）。这种革兰氏阳性菌不仅能引发鱼类脑膜炎，还会导致养殖场爆发性死亡。更令人担忧的是，传统抗生素的滥用已造成严重的耐药性问题，养殖户们迫切需要一种安全高效的替代方案。而海洋这个巨大的生物资源库，或许正藏着解决问题的钥匙。

广西中医药大学的研究团队将目光投向了珍珠养殖的副产品——马氏珠母贝（Pinctada fucata）。这种贝类在提取珍珠后，其肉质部分往往被低价处理。但研究组发现，其体内可能蕴藏着具有抗菌潜力的凝集素蛋白。通过基因工程技术，他们成功表达纯化出重组凝集素蛋白PFL-96，并首次系统研究了其对罗非鱼源S. agalactiae的抗菌机制。这项突破性成果为水产病害防控提供了新思路，相关研究发表在《Fish》期刊。

研究采用牛津杯法测定抑菌活性，结合透射电镜观察细菌超微结构变化，通过荧光染色检测活性氧（ROS）和膜通透性，并利用非靶向代谢组学分析代谢物变化。实验菌株分离自患病罗非鱼，经16S rRNA鉴定为S. agalactiae标准菌株。

抗菌活性验证
牛津杯实验显示，0.5 mg/mL PFL-96对S. agalactiae的抑菌圈直径达21.11±0.41 mm。通过微量稀释法确定其最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）分别为8 μg/mL和16 μg/mL。时间-杀菌曲线表明，PFL-96在MBC浓度下12小时内可清除99%的细菌。

作用机制解析
透射电镜观察到PFL-96处理后的细菌出现细胞壁破损、内容物泄漏。生化检测显示核酸、蛋白质和K⁺外流显著增加，同时细胞内ROS水平升高3.8倍。结晶紫染色证实PFL-96能抑制50%以上的生物膜形成，并对成熟生物膜具有清除作用。

代谢组学发现
非靶向代谢组学鉴定出258种差异代谢物（204种下调，54种上调），主要涉及肽聚糖合成、嘌呤代谢和ABC转运体通路。其中与细胞壁合成相关的UDP-N-乙酰葡糖胺含量下降67%，而TCA循环中间产物显著减少，提示能量代谢受阻。

这项研究首次阐明PFL-96通过多重机制发挥抗菌作用：物理破坏细菌细胞结构、诱导氧化应激、干扰基础代谢过程。尤为重要的是，这种海洋来源的蛋白质对解决抗生素耐药性问题具有双重优势——既不易诱发耐药性，又能利用珍珠养殖副产品实现资源增值。研究为开发新型水产用抗菌剂提供了理论依据，也为海洋生物资源的综合利用开辟了新途径。未来研究可进一步探索PFL-96在养殖现场的实用化方案，以及其与其他抗菌剂的协同效应。