一种新型内溶素Sb1-LysAEJ作为杀菌剂和食品接触表面消毒剂的特性研究，用于控制金黄色葡萄球菌

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：Characterization of a Novel Endolysin Sb1-LysAEJ as a Biocide and Food-contact Surface Disinfectant for the Control of Staphylococcus aureus

　　

摘要

金黄色葡萄球菌（S. aureus）是一种全球范围内普遍存在的病原体，会引发食源性疾病，对食品工业和人类健康构成严重威胁。噬菌体衍生的内溶素具有快速杀菌作用、高特异性以及较低的耐药性，因此有望成为传统抗菌剂的替代品。在本研究中，我们从金黄色葡萄球菌噬菌体Sb1的基因组中分离出一个长度为1503碱基对的基因，该基因编码噬菌体内溶素LysAEJ，随后将其克隆到pET28a表达载体中。编码得到的LysAEJ由494个氨基酸残基组成，分子量为55.5千道尔顿，在大肠杆菌BL21（Rosetta）中得以表达。在pH 9.0–12.0、温度4.0–45.0摄氏度以及存在Ca2?的条件下，LysAEJ对金黄色葡萄球菌展现出强大的杀菌活性。其最低抑制浓度为25微克/毫升，最低杀菌浓度则为50微克/毫升。通过菌落计数进行的时间杀灭试验表明，100微克/毫升浓度的LysAEJ能在30分钟内使金黄色葡萄球菌的存活数量减少4个对数单位以上。在室温下，LysAEJ能够在6小时内将人工污染的牛奶中的金黄色葡萄球菌数量减少约3.9个对数单位/毫升，同时使火腿表面的细菌数量降至检测限以下（101 CFU/cm2）。此外，它还能高效去除食品接触表面（如聚苯乙烯、玻璃、不锈钢）上的金黄色葡萄球菌生物膜，使生物膜质量减少83%。通过吖啶橙/溴化乙锭染色进行的共聚焦激光扫描显微镜观察显示，生物膜基质内的细胞也被有效杀死。扫描电子显微镜观察则发现细胞出现明显的穿孔及形态损伤。总体而言，LysAEJ具有出色的特异性和抗菌活性，有望成为多种食品加工环境中用于控制金黄色葡萄球菌及其生物膜的理想生物防治剂。