新型细菌素SN-F1的发现及其在乳制品生物保鲜中的应用研究

本研究从青海牦牛酸奶中分离鉴定出一株产新型细菌素SN-F1的发酵粘液乳杆菌（Limosilactobacillus fermentum）SN-1，通过多步色谱纯化获得分子量2859.29 Da的II类细菌素，该物质对青霉菌（Penicillium citrinum）等食源性病原体具有广谱抑菌活性，且耐高温（121°C/20min）和宽pH（2-8）特性突出，分子对接揭示了其与靶标膜蛋白的作用机制，为开发天然食品防腐剂提供了新策略。

　　

在全球食品浪费问题日益严峻的背景下，乳制品因微生物污染导致的腐败问题尤为突出。青霉菌（Penicillium）和曲霉菌（Aspergillus）等真菌在乳制品中形成的菌丝、色素和异味，不仅造成经济损失，更引发消费者对化学防腐剂的担忧。传统热处理和化学添加剂难以完全解决问题，而乳酸菌（LAB）及其代谢产物因其"公认安全"（GRAS）特性成为研究热点。然而现有细菌素存在抗菌谱窄、稳定性差等缺陷，亟需开发新型生物防腐剂。

上海海洋大学与克拉玛依市科技计划项目组的研究人员将目光投向青藏高原传统牦牛酸奶——这种特殊地理环境和原料孕育的发酵产物可能蕴藏独特微生物资源。通过MRS培养基筛选和琼脂覆盖法，团队从样品中分离出12株具有抗菌活性的LAB菌株，其中发酵粘液乳杆菌SN-1经16S rDNA测序鉴定为新型细菌素生产者。

研究采用多步色谱联用技术（阳离子交换-凝胶过滤-半制备RP-HPLC）纯化获得细菌素SN-F1，Tricine-SDS-PAGE和HPLC-MS/MS分析显示其分子量为2859.29 Da，并首次报道了全新氨基酸序列（NINDQWLVLSSTQAAKLQALMKDVTA），被归类为II类细菌素。抗菌实验表明，SN-F1对引起乳制品腐败的桔青霉GLM6、革兰氏阳性/阴性食源性致病菌及多种酵母均具有显著抑制效果。更令人振奋的是，该细菌素在高温（121°C处理20分钟）和宽pH范围（2-8）下保持稳定，仅被蛋白酶（胰蛋白酶、蛋白酶K等）完全灭活。分子对接技术首次解析了SN-F1与靶细胞膜蛋白的特异性结合位点及作用力类型。

研究最突出的应用价值体现在发酵实验中：将产SN-F1的SN-1菌株与其他功能性LAB共培养时，成功制备出抗菌性能增强的传统乳制品。这一发现不仅证实了SN-F1的实际防腐效能，更为生物保鲜技术替代化学防腐剂提供了可行方案。

这项发表于《International Dairy Journal》的研究具有三重突破意义：首次从牦牛酸奶中挖掘出新型细菌素资源；建立了高效分离纯化工艺；揭示了该物质独特的结构-功能关系。其耐热耐酸特性完美契合乳品加工需求，分子机制研究为定向改造细菌素奠定基础。该成果不仅为青藏高原微生物资源开发提供范例，更推动了天然食品防腐剂领域的创新发展，对实现"清洁标签"食品生产具有重要实践价值。