[发明专利]Lactobacillus plantarum ZJ316、产生的抗菌肽及其制备与应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一株新的植物乳杆菌菌株——Lactobacillus plantarum ZJ316，以及由其发酵产生的抗菌肽——植物乳杆菌素ZJ316(plantaricin ZJ316)及其制备与应用。

(二)背景技术

1928年Alexander Fleming的青霉素的发现挽救了成千上万人的生 命。但近年抗生素抗性问题日益严重，给人们的生命健康带来新的危险。 研究和开发新的抗生素变得非常紧迫。研究人员正努力寻找合适的抗菌肽 来代替抗生素。乳酸菌是目前FDA认定的安全的食品级的微生物 (GRAS)，乳酸菌抗菌肽将作为天然安全的食品保存剂和医药制品来研 究和开发。乳酸菌抗菌肽以其独特的抗菌作用和潜在的应用价值一直受到 国内外研究人员的青睐。到目前为止，已在8个不同属的乳酸菌中发现了 多种抗菌肽。

一些分离纯化乳酸菌抗菌肽包括nisin(Rayman et al.，1981)、 lactococcin(Dufour et al.，1991)、lacticin 481(Piard et al，1992)、lactococcin A和G(Holo et al，1991；Nissen-Meyer et al，1992)、acidocin LF221A和B (Majhenic et al，2004)、plantaricin TF711(Hemandez et al，2005)、plantaricin A(Zhao et al，2006)、lacticin Q(Fujita et al，2007)等的生化遗传特性及作 用机制相继揭示。我国乳酸菌资源非常丰富，但对乳酸菌抗菌肽的研究起 步较晚，相应的基础研究知识还有待积累。当前，十分必要加快抗菌肽的 研究工作，为开发新型天然安全的抗菌肽打下基础。

nisin是目前唯一广泛使用的乳酸菌抗菌肽，但现在发现反刍动物的 肠道菌能降解nisin而对nisin高度容忍。Russell研究小组从链球菌 (Streptococcus bovis strain HC5)分离到抗菌肽bovicin HC5，对nisin抗 性菌有很强的抗性(Mantovani et al，2002)。

最近的研究发现一些新分离的分子量更小的lantibiotics类乳酸菌抗 菌肽对抗生素有抗性的微生物如MRSA(methicillin-resistant Staphylococcus aureus)和万古霉素抗性菌VRE(vancomycin-resistant Enterococcus)有抑制作用，显示了其在食品防腐和生物抗炎方面的应用 潜力(Galvin et al.，1999)。lantibiotics类抗菌肽被认为是最具潜力的乳 酸菌抗菌肽之一。成熟lantibiotics分子中包含了多个由羊毛硫氨酸(Lan) 或β-甲基羊毛硫氨酸(MeLan)残基形成的硫醚键型的分子内环，该结构 的完整性对抗菌肽的抗菌活性至关重要(Klaenhammer et al.，1993；Nes et al.，1996)。

对新发现的乳酸菌抗菌肽结构和作用机制的研究，将成为该类研究的 重点。研究表明，细菌细胞壁的先导物lipid II是plantaricin C(一类 lantibiotics)的活性靶点，这已在体外的细胞壁生物合成实验中证明 (Wiedemann et al.，2006)。plantaricin C牢固地束缚lipid II从而干扰其合 成细胞壁。最近，Hasper在Science报告了lantibiotic家族杀死革兰氏阳 性菌的一个新的机制：从细胞隔膜移去lipid II而阻断细胞壁的合成 (Hasper et al.，2006)。这些研究结果的取得，为应用开发新的候选抗生素 打下扎实的基础。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种可发酵生产抗菌肽的新菌株——Lactobacillus plantarum ZJ316，以及由其发酵产生的抗菌肽——植物乳杆菌素ZJ316 (plantaricin ZJ316)及其制备与应用。

本发明采用的技术方案是：

Lactobacillus plantarum ZJ316，保藏于中国典型培养物保藏中心，地 址：中国武汉武汉大学，保藏编号CCTCC No：M 208077，保藏日期 2008年5月23日。