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铜绿假单胞菌(Pseudomonas Aeruginosa)和大肠杆菌(Escherichia coli)广泛的存在于日常生活环境中,是食品和医院中常见的致病菌,并且对β-内酰胺类抗生素产生的耐药性给人类健康和医学发展带来极大挑战。铜绿假单胞菌青霉素结合蛋白PBP3和大肠杆菌青霉素结合蛋白PBP1b、PBP4、PBP5在细胞壁的合成、细菌的生长繁殖以及维持细胞形态上发挥着重要作用。本课题以这4种PBPs为靶点,通过分子对接和虚拟筛选技术,找出不仅能够有效抑制细菌生长,而且结构上不具有β-内酰胺环的先导化合物,为解决细菌的耐药性问题提供一定帮助,同时将这种作用于细菌细胞壁发挥抗菌作用的先导化合物作为一种食品保鲜剂,针对冷却肉在贮藏期间的保鲜效果进行了研究。本论文的主要研究内容和结论如下:1.选择DOCK6.5软件,将ZINC数据库内储存的所有化合物作为分子对接的配体,调整构象后分别投射入受体蛋白P.Aeruginosa PBP3以及E.coli PBP1b、PBP4和PBP5的活性口袋处,进行相互作用能的计算。第一轮Grid score打分后将分值低于-30 kal/mol的配体选入第二轮筛选,然后经Amber score打分后挑选出分值低于-20 kal/mol的配体化合物,对这些化合物综合情况进行分析后挑选出编号为ZINC00053282的先导化合物。2.根据虚拟筛选的结果,以2,4,6-三氯-1,3,5-均三嗪(三聚氯氰,TCT)为原料,通过取代反应依次脱下三个氯原子,分别以N-N二异丙基乙胺(DIPEA)和氢氧化钠(NaOH)为缚酸剂,在不同的条件下接上哌啶基和两个甘氨酸分子,最终合成先导化合物2,4-二氯-6-哌啶基-1,3,5-均三嗪,经硅胶柱纯化后用核磁和质谱验证化合物结构正确。3.使用肉汤稀释法测定合成的先导化合物的抑菌活性,以铜绿假单胞菌(Pseudomonas Aeruginosa)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)5种菌为供试菌测定最小抑菌浓度。结果显示其对P.Aeruginosa、E.coli、B.subtilis、L.monocytogenes以及S.aure的 MIC 分别 200、175、225、225 和250 μg/mL,证明对革兰氏阳性和阴性菌均有抑菌活性,效果比茶多酚(800-1600 μg/mL)这种食品中常用的保鲜剂更好,但不如强效抗菌剂氨苄青霉素钠(12.5μg/mL)。4.分别测定先导化合物作用下,冷却肉在贮藏期间的色差、菌落总数、pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)及汁液流失率和颜色变化这5个指标,并设置山梨酸钾作对照组,检测先导化合物的保鲜效果。结果显示在这5项指标上先导化合物均与空白对照组有显著差异(P<0.05),与山梨酸钾组相比,先导化合物组在控制pH值增加、降低汁液流失率、减缓TVB-N值上升和抑制细菌生长这4项指标上效果更好,综合两组对照组相比,先导化合物具有一定的护色功能但护色能力不如山梨酸钾。总体来说先导化合物可以有效的抑制冷却肉的腐败,延长3～5d货架期。