通过GC-MS分析从Lactiplantibacillus plantarum 12-3中分离出的辛酸，利用计算方法评估其对抗食源性病原体生物膜中LuxS介导的群体感应作用的抗菌性和药代动力学特性

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：Antimicrobial and Pharmacokinetic Evaluation of Octanoic Acid Identified Through GC-MS Profiling of Lactiplantibacillus Plantarum 12???3 against LuxS-Mediated Quorum Sensing in Biofilms of Foodborne Pathogens Using Computational Approaches

乳酸植物菌12?3代谢产生的脂肪酸对食物源性病原体LuxS酶抑制的分子机制研究。实验通过GC-MS鉴定出15种脂肪酸，结合AutoDock Vina分子对接和AMBER分子动力学模拟，证实辛酸对L monocytogenes、S enterica和E coli O157:H7的LuxS酶具有最高结合亲和力（?8.9到?9.2 kcal·mol?1），形成氢键和疏水接触，结构稳定。研究为开发基于益生菌代谢产物的生物膜控制剂提供了理论依据。

　　

摘要

群体感应（Quorum Sensing, QS）是食品传播病原体（如单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)、肠沙门氏菌(Salmonella enterica)和大肠杆菌O157:H7）中的关键通信机制，它通过LuxS介导的自诱导剂-2（AI-2）信号通路来调节病原体的毒力、运动能力和生物膜形成。抑制LuxS为利用天然非抗生素化合物控制病原体生物膜提供了一种有前景的策略。本研究旨在探讨来自植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum) 12-3的脂肪酸代谢物对这些病原体LuxS酶的群体感应抑制潜力。利用实验获得的植物乳杆菌12-3在亚油酸（1-10% w/v）诱导下的GC–MS数据进行了代谢物鉴定和提取。对15种已鉴定的脂肪酸进行了分子建模，并使用AutoDock Vina进行了分子对接，随后在AMBER中进行分子动力学（MD）模拟以评估其结构稳定性。在所有分析的代谢物中，辛酸分别与单核细胞增生李斯特菌、肠沙门氏菌和大肠杆菌O157:H7的LuxS蛋白表现出最高的结合亲和力，分别为-8.9、-8.5和-9.2 kcal·mol?1。辛酸与这些蛋白的关键催化残基（Asn47、His114和Glu57）形成了氢键，并通过多种疏水相互作用稳定了酶-配体复合物。分子动力学模拟结果显示其构象稳定性很强，RMSD（均方根位移）和RMSF（均方根 fluctuation）波动均很小（分别为0.95 nm和1.6 ?），从而验证了对接结果。辛酸在LuxS活性位点内表现出稳定的结合能力，表明可能调节AI-2的合成，尽管仍需通过实验进行验证。未来需要进行体外和体内验证，以确认其有效性，并确立源自益生菌的脂肪酸作为食品安全应用中可持续的生物膜控制剂。