科技成果

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成果名称: 基于纳米生物磁分离技术的食品源抗菌肽筛选纯化及其抗菌机理研究

成果登记号: 9612018J0154

第一完成单位: 陕西理工大学

联 系 人: 左麦芳

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

技术领域: 农业

应用行业: 农、林、牧、渔业

成果简介:

本研究属于食品科学研究领域,主要研究内容包括:(1)创新性利用抗菌肽和敏感菌细胞膜靶点间的特异性吸附作用,以敏感菌细胞膜包裹纳米磁性微球,制备纳米磁性生物微球,构建食品源抗菌肽的纳米生物磁分离技术;(2)利用纳米生物磁分离技术从秦巴地区富硒乳酸菌胞外发酵液中高效靶向纯化获得 5 种新型抗菌肽;从汉中大鲵黏液及皮肤中靶向纯化获得 2 种新型抗菌肽;从乳制品中靶向纯化获得2种新型抗菌肽;从植物种子中分离获得1种新型抗菌肽;(3)对所得抗菌肽抗菌活性进行深入研究,最终成功揭示其抗菌作用机理(通过研究抗菌肽对敏感菌细胞主体,如细胞膜、胞内酶系统、核酸等的影响,以及对敏感菌群体感应(QS)系统的影响两个方面成功揭示抗菌肽的作用机理)。

本研究成果创新点体现在:

(1)研发纳米磁性生物分离技术,可实现食品源抗菌肽温和、高效靶向纯化。

传统抗菌肽筛选纯化过程通常采用牛津杯法结合多级色谱柱(通常为3级以上)进行,普遍存在筛选过程效率低、劳动强度大、纯化过程冗长、回收率低、纯化过程抗菌肽活性损失大等问题。本项目创新研发纳米生物磁分离技术,可实现食品源抗菌肽温和、高效靶向纯化,为食品源抗菌肽纯化提供一种新技术,具有良好创新性。

(2)从食品源中成功分离纯化获得 10 种新型抗菌肽

本研究成功从各类食品及食品原料中纯化获得 10 种安全、高效的新型抗菌肽,为抗菌肽家族增添新成员,为新型安全高效抗菌剂研究提供分子基础,具有良好创新性和重要科学意义。

(3)首次从对敏感菌QS 系统调控角度阐释抗菌肽作用机理

本研究实验过程中意外发现抗菌肽能够抑制大肠杆菌群体感应信号分子(Al-2)合成酶表达基因(luxS)的转录,从而确定抗菌肽能够作用敏感菌的QS系统。此发现为国内外首次从对敏感菌QS 系统调控角度阐释其作用机理,为抗菌肽作用机理研究提供新视角,具有很强的创新性和科学意义。

本研究所得成果发表 SCI 收录论文14 篇(其中二区以上5 篇),总引用数达到31 次。研究成果受邀在第三届国际农业与食品化学研究大会(Rome, Italy)等20多次国际学术会议上作相关报告,与当前国内外同类学科技术研究现状与水平比较具有良好的创新性和先进性。相关抗菌肽可作为良好的生物防腐剂或抗生素替代品应用于食品及保健品开发领域,本研究团队据此申请实用新专利4项,发明专利16项,将成果转化给陕西墨博生物科技有限公司、青海省红鼎生物工程有限公司,获得技术成果转化费用110万。青海省红鼎生物工程有限公司利用所得成果生产系列产品,获利540余万。