从复合发酵豆汤中提取的Glycinin G1衍生物肽具有抗菌活性和促进组织再生的潜力

《Food Bioscience》：Glycinin G1-derived peptides from composite fermented soybean broth exhibit antibacterial activity and pro-regenerative potential

　　

摘要：

在这项研究中，从复合发酵豆浆（FSB）中分离出一种新型抗菌肽（SBAP1），并对其序列、理化性质和溶液状态构象进行了结构表征。该肽通过超滤和半制备型高效液相色谱（semi-preparative HPLC）进行纯化，随后通过LC–MS/MS鉴定并经过化学合成确认。SBAP1对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出抗菌活性，最小抑制浓度（MIC）分别为800 μg/mL和600 μg/mL。膜完整性测定显示，处理后细胞膜的通透性增加，细胞内蛋白质和核酸发生泄漏。SBAP1还降低了脱氢酶活性，提高了细胞内活性氧（ROS）的水平，并显著减少了生物膜的生物量。该肽在热处理后以及在不同pH值和离子强度条件下仍保持抗菌活性。溶血率低于1%，并且未观察到对L929细胞的细胞毒性。除了抗菌活性外，SBAP1还具有抗氧化能力，其DPPH和ABTS自由基清除率分别为68.13%和78.73%。SBAP1能够抑制牛血清白蛋白（BSA）的变性，减少斑马鱼中的LPS诱导的NO生成，并促进体内尾鳍的再生。总体而言，SBAP1展现了多种生物活性，包括中等的抗菌活性、抗氧化活性、抗炎活性和促进再生的作用，显示出其作为天然食品来源的生物活性肽在食品安全相关应用中的潜力。

引言

皮肤伤口感染是愈合过程中的主要障碍。大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等常见病原体可通过复杂的致病机制加剧炎症并延缓组织修复（Li等人，2023年；Wang等人，2024年）。在临床实践中，传统抗生素和抗菌剂面临越来越多的挑战，如抗菌素耐药性的出现、潜在的细胞毒性以及皮肤微生物群的破坏（Abraham等人，2026年；Cheruvari和Kammara，2025年；Yu等人，2025年）。因此，开发新型且安全的替代策略变得至关重要。

在这种背景下，从天然蛋白质中提取的抗菌肽（AMPs）因具有广谱抗菌活性、低耐药性倾向以及良好的生物相容性而受到广泛关注（Gong等人，2021年）。AMPs通过多种机制发挥抗菌作用。除了破坏细胞膜外，它们还可能干扰细胞内蛋白质的生物合成和聚集过程，从而抑制细菌的生长和存活（Chen等人，2025年；Krizsan等人，2014年）。除了在伤口管理中的潜力外，食品来源的AMPs作为一种天然抗菌成分，也越来越受到关注，用于控制食源性病原体并提高食品安全。特别是，发酵可以促进食品蛋白质中生物活性肽的释放，为食品保鲜和发酵食品的开发提供有前景的功能成分。通过酶促水解或发酵从大豆蛋白中释放的生物活性肽因其多功能性而受到广泛研究，包括抗菌作用（Lwin等人，2022a）和抗氧化作用（Dong等人，2023年）。研究表明，从大豆蛋白或大豆基产品中提取的短肽在体外具有抗菌活性。例如，合成大豆肽PGTAVFK和IKAFKEATKVDKVVVLWTA对单核细胞增生李斯特菌表现出抑制作用，表明大豆来源的肽是潜在的天然抗菌剂（Dhayakaran等人，2016年）。另一项研究报道，大豆来源的肽BCBS-11通过破坏细菌膜完整性抑制了某些口腔病原体的生物膜形成（Lwin等人，2022b）。此外，从大豆储存蛋白中提取的亮氨酸胰蛋白酶抑制剂（GBP）片段对革兰氏阳性（Ning等人，2019年）和革兰氏阴性细菌（Zhao等人，2017年）均表现出广谱抗菌活性。

然而，目前关于大豆来源肽的研究主要集中在单菌株发酵或特定酶解产物上（Liu等人，2025年；Yu等人，2025年）。尽管已经报道了几种大豆来源的抗菌肽，但大多数研究主要关注其抗菌活性，而对其抗菌机制、稳定性、生物安全性和多重要生物功能的系统研究仍有限。此外，通过多菌株复合发酵专门释放的抗菌肽的研究很少。在本研究中，发现SBAP1是一种新的亮氨酸胰蛋白酶抑制剂G1来源的抗菌肽，尚未被记录在现有的抗菌肽数据库中。与以往关于大豆来源抗菌肽的研究相比，本研究系统地表征了SBAP1的抗菌活性、作用机制、稳定性、生物安全性、抗氧化活性和促进再生的作用，对其生物性质和应用潜力进行了更全面的评估。

在本研究中，使用Lacticaseibacillus casei、Lactiplantibacillus plantarum、Streptococcus salivarius subsp. thermophilus和Bifidobacterium breve对大豆浆进行发酵，以分离并表征一种新型的大豆来源抗菌肽SBAP1。系统研究了SBAP1的抗菌活性、理化稳定性、生物安全性和抗菌机制。此外，还评估了其抗氧化和抗炎活性以及在斑马鱼尾鳍再生模型中的促进再生潜力等额外生物性质。这些发现为SBAP1作为食品来源的生物活性肽提供了实验支持，并突显了其在食品安全相关应用中的潜力。

章节片段

材料与化学品

Lacticaseibacillus casei、Lactiplantibacillus plantarum、Streptococcus salivarius subsp. thermophilus、Bifidobacterium breve、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌由中国浙江工业大学食品科学与技术学院提供。大豆购自中国浙江省杭州的当地超市。使用非转基因黄大豆粉（Gaia Farm，中国）作为发酵底物。

如图1A所示，将FSB上清液中和至pH 7.0后，其对大肠杆菌的剩余抗菌活性降至48.5%，对金黄色葡萄球菌的抗菌活性降至60.1%，这些值显著低于未中和组。结果表明，FSB的抗菌效果很大程度上依赖于其酸性环境。为了进一步量化有机酸的贡献，测得发酵上清液的滴定酸度为20.01 g/L（表示为...

结论

在这项研究中，从复合发酵豆浆中成功纯化出一种大豆来源的抗菌肽（SBAP1），并对其序列、理化性质和溶液状态构象进行了表征。SBAP1对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出抗菌活性，这与细胞膜通透性增加、细胞内物质泄漏和氧化应激积累有关。SBAP1还在所测试的抗菌浓度下降低了生物膜的生物量。

吴毅：撰写——审稿与编辑，方法学。沈杰：撰写——原始草案，可视化，验证，方法学，数据管理，概念化。王玉光：撰写——审稿与编辑，项目管理，方法学，概念化。张金浩：撰写——审稿与编辑。何荣军：撰写——审稿与编辑，监督，项目管理，方法学，资金获取，概念化。

Gao等人，2019；Lin等人，2024；Lwin等人，2022；Wang等人，2023；Yu等人，2025；Chen等人，2025。

作者声明他们没有已知的会影响到本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

数据可应要求提供。

作者声明没有利益冲突。

本工作得到了浙江省科学技术项目（编号：2022C02063）的支持。

<作者：何荣军 | 沈杰 | 吴毅 | 张金浩 | 王玉光 中国浙江省杭州市浙江工业大学食品科学与技术学院，310014>