α-螺旋抗菌肽YHX-1的从头设计及抑菌活性研究

抗菌肽因其高效的抗菌活性和独特的抗菌机制,不仅可作为生物防腐剂预防食品加工贮藏中的微生物腐败,还有望缓解抗生素滥用引起的耐药性问题。为得到一种高效安全的新型抗菌肽,以现有抗菌肽数据库为基础,确定优化了新型抗菌肽的序列长度、电荷数、氨基酸组成,并结合生物信息学预测及分析工具,从头设计得到了序列为GKLLSKLLKKLLK的新型抗菌肽YHX-1；通过琼脂扩散法、最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度及杀菌动力学曲线评价了其对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抑菌活性,并进一步测定了YHX-1在盐离子、血浆和微酸性环境中的稳定性、二级结构、溶血活性及细胞毒性。结果表明:YHX-1对6株指示菌均有良好抑菌活性,其中对单增李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌的MIC为4μg/mL,在2h内对单增李斯特菌的致死率为99.99%。YHX-1在盐离子(200mmol/L Na⁺、2mmol/L Ca²⁺)和10%~25%血浆环境中均表现出一定的敏感性,MIC增至原来的2~8倍,而微酸性环境(pH值5.4~7.4)对YHX-1的MIC不会产生显著影响。圆二色光谱表明,YHX-1在细胞膜模拟环境中呈现典型的α-螺旋构象。溶血活性和细胞毒性实验表明,YHX-1具有较好的细胞选择性。YHX-1不仅抑菌谱广、抑菌活性明显,而且具有良好的安全性,有望作为新型抗菌剂应用于食品防腐保鲜,其从头设计策略旨在为新型抗菌肽的发掘提供参考。