南開大學生命科學學院喬明強教授和楊文博士率領(lǐng)的學術(shù)團隊近日在天然生物防腐劑的研究方面取得重要理論成果,在國際上首次揭示了乳酸鏈球菌中Nisin前導(dǎo)肽切割蛋白NisP蛋白的C末端自切割機制,這為天然抑菌肽的工程表達提供了理論基礎(chǔ)。這一成果發(fā)表于6月出版的國際學術(shù)刊物《結(jié)晶學報,D輯:生物結(jié)晶學》(ActaCrystallographicaSectionD)上。
目前,以“亞硝酸鈉”為代表的化學防腐劑廣泛應(yīng)用于各類食品加工過程中,但這些防腐劑或多或少對人體產(chǎn)生毒副作用。研制出一種安全無毒、性能穩(wěn)定、抗菌廣譜的天然防腐劑,對于保障食品安全意義重大。乳酸鏈球菌素Nisin可降低食品加工過程中的殺菌溫度,有利于保持食品的營養(yǎng)價值和顏色,還可被人體內(nèi)的酶消化降解,是目前世界上僅有的經(jīng)過美國食品及藥物管理局(FDA)批準用于食品的生物防腐劑。不過,這種生物防腐劑生產(chǎn)成本甚高,目前難以在食品生產(chǎn)領(lǐng)域全面推廣。
喬明強領(lǐng)銜的南開大學分子微生物學及微生物工程實驗室(3M實驗室)與楊文帶領(lǐng)的結(jié)構(gòu)生物學實驗室,完整地解析了NisP晶體結(jié)構(gòu)及代謝機理,發(fā)現(xiàn)NisP蛋白C末端擁有一個自切割位點。喬明強說:“該自切割位點的存在,為天然生物防腐劑的高效能、低成本生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)路徑,也讓人們看到其全面取代化學防腐劑的希望。我們將進一步深化研究,早日讓天然生物防腐劑真正成為食品安全問題的"終結(jié)者"。”