传统发酵腊源乳酸乳球菌ZB1的基因组特征及有机酸介导的耐热抗真菌活性在食品保鲜中的应用

【编辑推荐】研究人员从陕西镇巴腊肉中分离出乳酸乳球菌(L. lactis)ZB1，通过全基因组测序发现其携带Ⅱc类细菌素合成基因簇，其无细胞上清液(CFS)对灰黄青霉(P. griseofulvum)等食源性真菌抑制率超90%，且100℃热处理后活性仅降低10%，证实有机酸是主要抗真菌成分，为开发耐热型生物防腐剂提供新思路。

　　

在食品工业领域，霉菌污染导致的腐败问题每年造成巨大经济损失。传统化学防腐剂存在安全隐患，而多数天然抗菌物质存在热不稳定性缺陷。陕西镇巴腊肉作为特色发酵肉制品，其微生物群落可能蕴含特殊功能菌株。Qian Liu团队从该传统食品中分离获得乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)ZB1，通过全基因组测序和功能实验揭示了其独特的耐热抗真菌机制。

研究采用Illumina测序平台完成基因组测序，使用antiSMASH工具预测次级代谢产物基因簇。以灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)和赭曲霉(Aspergillus ochraceus)为指示菌，通过抑菌圈法评估无细胞上清液(CFS)活性，并系统考察温度、pH值和蛋白酶处理对活性的影响。

基因组特征分析显示：

ZB1基因组大小为2.312 Mb，含2165个蛋白编码基因。关键发现包括：①鉴定到碳水化合物代谢相关基因集群，解释其适应发酵环境的生理基础；②发现编码Ⅱc类细菌素(Bacteriocin)的基因簇，暗示其潜在益生特性；③应激反应相关基因丰富，与腊肉高盐环境适应相关。

抗真菌活性研究发现：

CFS在40%浓度时抑制率>60%，80%浓度达90%以上。突破性发现是：100℃处理30分钟后，抑制率仅下降约10%，显著优于已知多数抗菌肽的热稳定性。通过pH中和实验证实有机酸是主要活性物质，蛋白酶处理未显著影响活性，排除蛋白质类物质的贡献。

该研究首次报道了源自传统腊肉的L. lactis菌株具有有机酸介导的耐热抗真菌特性，其CFS在巴氏杀菌温度(60-80℃)下完全保持活性。《International Journal of Food Microbiology》发表的这项成果，不仅为食品工业提供了新型耐热生物防腐剂候选，也为传统发酵食品微生物资源开发树立了范例。特别值得注意的是，ZB1的有机酸抗菌系统与细菌素系统可能存在协同作用，这种双重防御机制为后续构建"工程化益生菌防腐剂"提供了分子基础。