紫外线诱变增强海氏肠球菌LD3的细菌素产量：遗传与结构特征解析

本研究通过UV辐射(254 nm)诱变海氏肠球菌(Enterococcus hirae)LD3，获得高产细菌素突变株LD3UVM921(320 AU/mL)。基因分析显示突变体存在胞嘧啶缺失及G→T/C→A颠换，导致二级结构中α螺旋消失、β链增至38.54%。分子对接证实突变细菌素与甘露糖磷酸转移酶系统(Man-PTS)结合力增强，为食品/医药行业细菌素规模化生产提供新策略。

　　

亮点
UV辐射导致细胞存活率下降
UV处理的E. hirae LD3细胞存活率随照射时间急剧下降，初始存活数为2.1×10⁷ CFU/mL，360秒时完全失活。筛选突变体时选用存活率2.84%的样本(图S1)。

野生型与突变株细菌素产量差异
从1022个突变体中筛选出抑菌圈(3-19 mm)大于野生型(10 mm)的菌株。突变体LD3UVM921产量翻倍(320 vs 160 AU/mL)，其细菌素基因出现1个胞嘧啶缺失、鸟嘌呤→胸腺嘧啶(G→T)和胞嘧啶→腺嘌呤(C→A)的颠换。

讨论
乳酸菌(LAB)产生的细菌素具有益生特性，其与临床抗生素作用机制迥异。本研究通过UV诱变获得结构优化的细菌素突变体：α螺旋完全消失，β链比例从33.63%提升至38.54%，无规卷曲达61.45%。分子对接显示突变体与Man-PTS结合力增强，这解释了其抑菌活性提升的分子基础。

结论
UV辐射成功诱导E. hirae LD3产生高产细菌素突变体。基因突变导致蛋白质二级结构重塑，增强与Man-PTS的互作效率。该突变体在食品工业和医药领域具有规模化应用潜力。