由Lactococcus petauri NC2产生的新型IId类细菌素petauricin A和petauricin B的纯化与特性研究

《BMC Microbiology》：Purification and characterization of novel class IId bacteriocins, petauricin A and petauricin B produced by Lactococcus petauri NC2

乳酸菌产生的芽孢杆菌素因其安全性备受关注。本研究从发酵香肠中分离出Lactococcus petauri NC2菌株，通过三步色谱纯化结合质谱分析鉴定出分子量分别为4711.8 Da和5432.7 Da的两种新型芽孢杆菌素petauricin A和B。基因组学分析发现包含petA、petB等前体基因及合成相关基因的IId型基因簇。序列比对显示petauricin A与garvicin AG1相似度97%，petauricin B与garvicin AG2相似度72%。实验证实petauricin A仅抑制L. garvieae，而petauricin B对Lactococcus、Latilactobacillus等7个属的细菌具有广谱杀菌活性。该成果首次揭示了L. petauri属的芽孢杆菌素特性。

　　

摘要

乳酸菌（LAB）产生的细菌素具有公认的安全性，因此被广泛研究作为安全的抗菌物质。开发多种新型细菌素对于应对不断进化的有害细菌至关重要。本研究描述了从发酵香肠中分离出的Lactococcus petauri NC2菌株产生的细菌素的纯化、特性分析及其作用机制。通过三步色谱纯化方法（包括疏水相互作用、阳离子交换和反相高效液相色谱）对活性培养液上清液进行处理，随后进行质谱分析，检测到两种纯化的细菌素，其分子量分别为4711.8 Da和5432.7 Da，分别命名为petauricin A和petauricin B。全基因组分析显示存在由细菌素前体基因（petA、petB）和生物合成相关基因（petIa、petIb、petC、petD）组成的基因簇。序列比对表明，petauricin A和petauricin B的核心肽序列与garvicin AG1（97%）和garvicin AG2（72%）具有相似性。虽然petauricin A仅对L. garvieae物种具有抑制作用，但petauricin B的抑制谱涵盖了多个属，如Lactococcus、Latilactobacillus、Enterococcus、Listeria、Heyndrickxia和Pediococcus。基因簇的组成和结构、肽序列以及抗菌行为表明，petauricin A和petauricin B属于IId类细菌素。这两种细菌素均表现出强烈的杀菌活性。本研究表明，L. petauri NC2菌株产生的细菌素具有显著的抗菌活性，这是首次在L. petauri物种中鉴定出的新型细菌素。