枯草芽孢杆菌S1的细菌素特性、益生菌属性及其基因组信息

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Characterization of bacteriocin, probiotic attributes and genomic information of Bacillus subtilis S1

　　

摘要

本研究探讨了从发酵辣椒泡菜中分离出的枯草芽孢杆菌 S1菌株的益生菌潜力。基因组测序显示，该菌株的基因组大小为4.48 Mb，GC含量为42.6%，包含4,969个蛋白质编码序列，其中一些基因与益生菌活性相关。体外实验表明，S1菌株具有强聚集性、抗氧化活性、疏水性以及对酸、胆汁和模拟胃肠道条件的耐受性。其抗生素抗性在安全范围内，并通过了溶血性和纤溶安全性评估。值得注意的是，S1菌株在碱性pH值和高达6.0%的盐溶液中仍能保持稳定。功能分析显示，该菌株产生的代谢物对多种食源性病原体具有强烈的抑制作用，且这种代谢物在pH 8.0和50℃的条件下仍能保持稳定。酶处理有效证实该代谢物属于蛋白质类物质。通过纯化和质谱分析，该代谢物被鉴定为Subtilosin A，其对单核细胞增生李斯特菌表现出良好的抗菌活性。场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）分析揭示了Subtilosin A的作用机制。枯草芽孢杆菌 S1的全基因组序列分析证实了其独特性，该菌株含有三种不同的细菌素：Subtilin、Subtilosin A和Bacillibactin。Subtilosin A的序列与先前报道的序列没有遗传差异。这些发现表明，分离出的S1菌株具备与益生菌特性相关的遗传特征，这一点得到了实验数据的验证。本研究首次从传统发酵辣椒泡菜中分离、鉴定并测序了细菌素，从而首次报道了枯草芽孢杆菌属的此类物质，这是微生物生物保鲜领域的一项重大进展，有助于生产更安全、无菌的食品。