凝集素抑菌作用研究進(jìn)展

金袆 雯，李 偉，佟長(zhǎng)青

（大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧大連 116023）

凝集素（Lectin） 是一類非酶、非免疫球蛋白，具有多價(jià)糖結(jié)合專一性的蛋白質(zhì)或糖蛋白，廣泛存在于動(dòng)物、植物及微生物中，具有凝集細(xì)胞、抗菌、抗病毒等多種生物活性[1]。在凝集素生物活性研究中，凝集素的抗菌活性備受人們的關(guān)注。在抗菌應(yīng)用中的傳統(tǒng)抗生素，出現(xiàn)了越來(lái)越嚴(yán)重的微生物抗性現(xiàn)象，這更加表明了研究凝集素抗菌活性具有重要的意義。針對(duì)凝集素的抑菌活性研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，旨在為凝集素類抗菌劑的開發(fā)提供一些有益的參考。

1 凝集素對(duì)細(xì)菌的抑制作用

有關(guān)凝集素對(duì)細(xì)菌抑制作用的研究已經(jīng)有很多報(bào)道。在動(dòng)物、植物和微生物中都發(fā)現(xiàn)了對(duì)細(xì)菌具有抑制作用的凝集素。在無(wú)脊椎動(dòng)物中凝集素尤其豐富。李偉等人[2]從菲律賓蛤仔中分離純化出具有N- 乙酰半乳糖酰胺和豬胃黏蛋白特異性的菲律賓蛤仔凝集素（MCL-T），對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌有較高的抑菌活性。朱家萍[3]在馬氏珠母貝血清中分離純化出具有抗菌活性的馬氏珠母貝C- 型凝集素，并成功克隆該凝集素的cDNA 全序列。Takahashi K G 等人[4]從菲律賓蛤仔血淋巴中分離純化出凝集素（MCL-4），MCL-4 調(diào)理菲律賓蛤仔血細(xì)胞顯著增加了對(duì)Vibrio tubiashii 的敏感性。傅立東[5]研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)明對(duì)蝦C- 型凝集素通過(guò)模式識(shí)別受體識(shí)別病原微生物細(xì)胞表面特異保守的糖分子，從而防御海洋微生物的侵襲。方紫妍[6]研究了中華絨螯蟹中的C 型凝集素EsLecB 的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其重組表達(dá)蛋白具有非Ca2+依賴的抗菌能力。Saito T 等人[7]從鱟血淋巴細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種新型凝集素L6，L6 對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌皆表現(xiàn)出凝集活性，并且能抑制革蘭氏陰性細(xì)菌的生長(zhǎng)。Kawabata S 等人[8]從鱟的血淋巴液中分離純化出5 種凝集素，命名為Tachylectins，其中Tachylectins-5 具有最強(qiáng)的凝集細(xì)菌活性，能夠抑制革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌生長(zhǎng)。吳彪等人[9]對(duì)蝦夷扇貝C 型凝集素的抑菌作用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)蝦夷扇貝卵子中存在的母源C 型凝集素對(duì)鰻弧菌具有抑制作用。許森[10]通過(guò)重組表達(dá)獲得了日本對(duì)蝦L型凝集素MjLTL1，它能夠促進(jìn)對(duì)蝦體內(nèi)弧菌的清除和血細(xì)胞的吞噬作用。凝集素在無(wú)脊椎動(dòng)物中起天然免疫作用，因此對(duì)于細(xì)菌等天然有害微生物具有抑制作用。從另一方面來(lái)說(shuō)，從無(wú)脊椎動(dòng)物中去尋找具有抗菌活性的凝集素是比較可行的研究方向。

很多植物凝集素也具有抑菌活性。余萍等人[11]分別從狗脊蕨和扇葉鐵線蕨中提取了凝集素，發(fā)現(xiàn)狗脊蕨凝集素（WJL） 對(duì)1 種細(xì)菌和2 種植物病原菌具有較好的抑制作用。張小團(tuán)等人[12]分離純化得到了半夏凝集素，發(fā)現(xiàn)半夏凝集素對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌有較明顯的抑制作用。劉東亮等人[13]利用硫酸銨沉淀法從苦豆子種子中提取了凝集素粗品，發(fā)現(xiàn)其對(duì)福氏志賀氏菌、肺炎克雷伯氏菌、類產(chǎn)堿假單胞菌和大腸埃希菌具有較好的抑制作用。由此可見(jiàn)，植物凝集素是潛在的新型抗生素來(lái)源。

2 凝集素對(duì)真菌的抑制作用

真菌是一類具有真核的、產(chǎn)孢的、無(wú)葉綠體的微生物，包含霉菌、酵母、塊菌和菌菇類。由于真菌的復(fù)雜多樣，有些真菌具有較強(qiáng)的致病性，因此研究具有抑制真菌的生物活性物質(zhì)是目前的一個(gè)熱點(diǎn)。大量文獻(xiàn)報(bào)道了凝集素在抑制真菌生長(zhǎng)中的作用。Chikalovets I V 等人[14]發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)東貽貝凝集素CGL 抑制真菌的活性，真菌來(lái)自于遠(yuǎn)東貽貝本身?？录逊f等人[15]分別從泥蚶血淋巴液和肌肉中提取出2 種泥蚶凝集素，發(fā)現(xiàn)它們對(duì)卡氏酵母（Saccharomyces carlsbergensis）、玉米大斑病菌（Helminthos poriumturcicum）、稻瘟病菌（Piricularia oryzae） 等真菌具有不同程度的抑制作用。許高云[16]發(fā)現(xiàn)河蜆凝集素（CFL） 能夠抑制稻瘟病菌孢子、根霉孢子和黑曲霉孢子的萌發(fā)。

在植物中發(fā)現(xiàn)的凝集素也有很多具有抑制真菌的作用。王月華等人[17]從細(xì)基江蘺（Gracilaria tenuistipiata） 和真江蘺（Gracilaria asiatica） 中分離出2 種凝集素，發(fā)現(xiàn)它們對(duì)玉米大斑病菌、黑曲霉和圓弧青霉等真菌具有不同程度的抑制作用。

劉艷如等人[18]報(bào)道了從真菌正紅菇菌絲體中分離出分子量為55 kDa 的凝集素RVL，抑菌試驗(yàn)表明，RVL 對(duì)稻瘟病菌、綠色木霉、紅色鏈胞霉、黑曲霉具有顯著抑制作用。因此，具有抑制真菌活性的凝集素在提高農(nóng)作物的抗病性方面有較好的潛在應(yīng)用前景。

3 凝集素抑菌機(jī)理

目前，關(guān)于凝集素的抗菌機(jī)理的研究已有很多報(bào)道。凝集素結(jié)合菌體發(fā)揮抑菌作用，首先與凝集素的糖結(jié)合位點(diǎn)有關(guān)。凝集素通過(guò)與致病菌表面的雜多糖鏈相互作用，改變致病菌表面的雜多糖鏈空間位阻結(jié)構(gòu)，干擾其對(duì)宿主細(xì)胞表面的黏附，進(jìn)而抑制致病菌的生長(zhǎng)。楊雁卓[19]發(fā)現(xiàn)3 種半夏凝集素對(duì)同一種真菌的抑制程度不同的原因在于其糖結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)量不同，具有3 個(gè)糖結(jié)合位點(diǎn)的PTA-P 抑菌效果最好。

凝集素通過(guò)抑制細(xì)菌的呼吸作用達(dá)到抑菌的效果。佟長(zhǎng)青發(fā)現(xiàn)青蛤凝集素CSL 通過(guò)抑制大腸桿菌（Escherichia coli） 和產(chǎn)氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens） 的糖酵解途徑（Embden-Meyerhof Pathway， EMP），枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis） 的戊糖磷酸途徑（Hexose Monophophate Pathway，HMP）來(lái)實(shí)現(xiàn)其抑菌的作用；菲律賓蛤仔凝集素MCL-T 通過(guò)抑制金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、B.subtilis 的HMP 和Shewanella sp.的tricarboxylic acid TCA 循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)其抑菌的作用。Qu M 等人[20]通過(guò)呼吸測(cè)試研究了大鯢黏液凝集素ADL 的抑菌機(jī)理，發(fā)現(xiàn)ADL 通過(guò)抑制E.coli 的三羧酸循環(huán)（Tricarboxylic acid，TCA） 途徑、抑制Enterobacter aerogenes、B.subtilis 與Shewanella sp.的HMP 途徑、S.aureus 的TCA 途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)抑菌作用。

4 凝集素抑菌作用的應(yīng)用

S.putrefaciens 是魚、貝類及甲殼類等富含蛋白質(zhì)水產(chǎn)品的特定腐敗菌（Specific spoilage organism，SSO） 之一。菲律賓蛤仔凝集素MCL 具有抑制S.putrefaciens 的作用，因此可以將MCL 應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮領(lǐng)域。陳悅利用菲律賓蛤仔凝集素MCL 對(duì)冷藏帶魚、大菱鲆的保鮮作用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)利用MCL 處理的黃魚、帶魚及大菱鲆在冷藏期間的菌落總數(shù)、pH 值、TVB-N、TMA-N 及TBA 值大多低于未用MCL 處理的帶魚、大菱鲆，結(jié)果表明MCL 對(duì)冷藏帶魚、大菱鲆具有一定的保鮮作用。楊晴晴等人[21]利用5%的菲律賓蛤仔凝集素MCL-T 浸泡小黃魚，獲得了較好的小黃魚保鮮效果。

5 結(jié)語(yǔ)

凝集素所具有抑菌活性及其具體作用機(jī)制是特別值得研究的方向，尤其是在人們迫切尋找新型抑菌藥物的今天。凝集素作為一種天然活性物質(zhì)，比其他來(lái)源的抗菌劑有更好的安全性和開發(fā)前景。通過(guò)深入研究其抗菌機(jī)制，可以為實(shí)現(xiàn)凝集素的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。