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抗菌肽作为天然的免疫屏障,广泛存在于自然界的各种生物体内,因其独特的抑菌机制日益受到相关领域的关注。实验室前期开展植物源抗菌肽筛选时,发现辣椒籽抗菌肽具有强烈抑制黄曲霉生长的活性。本课题在此基础上,进一步优化了辣椒籽抗菌肽的提取条件和分离纯化方法;明确了其理化特性及抑菌范围,研究了其对黄曲霉的抑制作用和机制;依据《食品安全性毒理学评价程序和方法》对辣椒籽抗菌肽的安全级别进行评价,并对其在玉米实际防霉应用的效果进行检测。为辣椒副产物——辣椒籽的开发利用,以及植物源抗菌肽作为防霉剂在饲料贮藏中的应用提供参考依据。主要研究内容和结果如下:(1)辣椒籽抗菌肽的提取、分离纯化以黄曲霉为指示菌,比较西南地区用量较大的6个品种辣椒的辣椒籽在不同硫酸铵梯度盐析后提取物的抑菌效果,贵州灯笼椒辣椒籽的抑菌效果明显高于其他品种。以该品种辣椒籽为后续试验原料,对其提取条件进行优化,获得最佳提取条件为:浸提液为EDTA缓冲液(pH 5.6),料液比1:5,浸提时间16 h,硫酸铵浓度为80%。此时抗菌肽的抑菌直径可达18.55mm,比优化前(无菌水浸提时为12.34mm)提高了50.32%。结合透析袋脱盐、10kDa超滤管超滤以及葡聚糖凝胶层析对辣椒籽抗菌肽进行分离纯化,纯化后的抗菌肽经Tricine-SDS-PAGE检测已达到电泳纯,分子量在7.8 kDa左右。(2)辣椒籽抗菌肽的特性研究为了明确辣椒籽抗菌肽的使用条件及范围测定了辣椒籽抗菌肽的理化性和抑菌谱。通过测定辣椒籽抗菌肽浓度梯度、温度、酸碱条件、紫外照射、金属离子、尿素浓度对辣椒籽抗菌肽的抑菌作用影响。结果表明辣椒籽抗菌肽的抑菌活性随着浓度的增加而增强,在浓度为0.625mg/mL时仍具有明显的抑菌作用;抗菌肽对温度具有抵御能力,即使在121℃条件下作用15min,依然能保持原有的抑菌活性。在pH值为2-12条件下,均能形成明显抑菌圈,在pH值为12的时候活性最高;紫外照射24 h、0-6 mol的尿素处理以及4种蛋白酶处理对抗菌肽抑菌效果没有影响,在试验浓度10-2 mol/L的金属离子(Na+、K+、Ca 2+、Mg 2+、Mn 2+、Cu 2+)对抗菌物质活性没有影响,但Fe2+的存在对抗菌肽抑菌活性有抑制作用。通过测定辣椒籽抗菌肽抑菌范围,结果表明,该辣椒籽抗菌肽具有较广的抑菌范围。尤其是对饲料致腐败菌(黄曲霉、黑根霉)、食源性病原菌(蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌)、植物病原菌(尖孢镰刀菌)具有强烈的抑制作用,显示了其开发为防腐保鲜剂及生物农药的潜力。(3)辣椒籽抗菌肽对黄曲霉的抑制作用辣椒籽抗菌肽能够强烈抑制黄曲霉生长,最低抑菌浓度(MIC)为156.25μg/mL。辣椒籽抗菌肽对黄曲霉孢子的抑制作用随抗菌肽浓度的增加而增加,在4MIC条件下培养18 h辣椒籽抗菌肽能完全抑制黄曲霉孢子的萌发。在黄曲霉菌不同阶段加入1MIC抗菌肽均能抑制其继续生长,同时能抑制其孢子的产生。在黄曲霉生长的不同阶段加入辣椒籽抗菌肽,其利用培养基中营养物质能力均受到明显抑制;通过核酸染料Sytox Green(SG)结合荧光显微镜来研究辣椒籽抗菌肽对黄曲霉的细胞通透性,发现抗菌肽处理黄曲霉菌丝体后,细胞膜的通透性发生了改变。说明辣椒籽抗菌肽可以在黄曲霉孢子阶段抑制孢子萌发,菌丝体阶段可以破坏黄曲霉细胞膜,使其吸收营养物质能力降低,生长受到限制,同时抑制孢子的产生。(4)辣椒籽抗菌肽安全性评价研究了辣椒籽抗菌肽作为添加剂的安全性,为其应用提供毒理学安全依据。依据《食品安全性毒理学评价程序和方法》进行急性毒性试验和亚慢性毒性试验。结果表明小鼠一次按5g/kg·BW灌服辣椒籽抗菌肽,经一周饲喂观察未见有明显的中毒现象,根据急性毒性分级标准,该抗菌肽属于实际无毒级。亚慢性毒性试验结果表明,辣椒籽抗菌肽在每天灌服300mg/kg·BW情况下,对大鼠饲料利用率、脏器指数、血常规以及血液生化指标等无显著影响(P>0.05)同时未发现辣椒籽抗菌肽对大鼠造成的病理学现象,说明辣椒籽抗菌肽安全性好,不会在体内造成蓄积毒性。(5)辣椒籽抗菌肽作为防霉剂在玉米贮藏中的应用比较不同剂量辣椒籽抗菌肽、那他霉素、丙酸钙以及辣椒籽抗菌肽和那他霉素以及丙酸钙复配抑菌剂处理玉米,经28℃、相对湿度75%条件下贮藏20d。结果发现低剂量(0.075mg/kg)的辣椒籽抗菌肽就能抑制霉菌污染,0.3g/kg的辣椒籽抗菌肽的防霉效果介于丙酸钙和那他霉素标准添加量之间。同时可以发现,辣椒籽抗菌肽与丙酸钙或者那他霉素同时施用效果好于两者等同浓度单独使用。综上所述,辣椒籽抗菌肽对环境有较强的耐受能力,适用范围广;对黄曲霉有强烈的抑制作用,在黄曲霉不同生长阶段均能有效抑制黄曲霉生长;单次高剂量摄入(5g/kg·BW)和长期累积摄入(300mg/kg·BW)都不会对机体产生毒害作用,单独使用以及和其他抑菌剂复配使用均具有很好的防霉效果。说明辣椒籽抗菌肽具备作为饲料添加剂在饲料贮藏中应用的潜力。