壳聚糖与酵母细胞表面的相互作用及其致通透效应研究

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Chitosan-induced permeabilization in yeast and its use for in situ enzymatic measurements

　　

摘要

壳聚糖是一种由几丁质衍生的寡糖，在酸性pH条件下质子化形成聚阳离子。其正电荷促进与酵母细胞包膜中带负电荷成分的相互作用，这被认为与细胞通透性增加和生长抑制有关。本研究调查了壳聚糖与三种酵母物种——Saccharomyces cerevisiae、Candida albicans和Debaryomyces hansenii——的细胞表面相互作用及其致通透能力。我们通过将生长分析与细胞结合实验相结合，评估了差异性敏感性与壳聚糖在细胞外围结合之间的相关性，以及细胞致通透作用。具体方法包括：使用荧光素异硫氰酸酯（FITC）标记的壳聚糖监测表面结合及随时间的细胞内整合情况，以及透射电子显微镜（TEM）超微结构检查。我们的结果表明，壳聚糖对每种酵母菌株的生长和通透性表现出不同效应，其中D. hansenii最为敏感。此外，我们观察到壳聚糖在细胞外围的整合，并证实了其作为致通透剂的作用。最后，我们利用壳聚糖诱导的致通透作用来原位测量选定酶的活性，从而证明了其在研究致通透酵母细胞代谢功能方面的潜力。总体而言，我们的发现确立了壳聚糖作为一种菌株依赖性抗真菌剂以及在酵母中进行功能性生化分析的有用工具。

图形摘要

要点

• 壳聚糖通过细胞表面的静电相互作用致酵母细胞通透。

• 致通透效率和膜损伤具有物种依赖性。

• 功能性致通透作用使酶活性的原位测量成为可能。