来自北京食品营养与人类健康高精尖创新中心的刘国荣、郜亚昆、王欣等研究重点分析该细菌素对敏感菌之一——金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus） CVCC 26112的抑菌作用机理，旨在为进一步阐释双歧杆菌细菌素的抑菌机制提供科学依据。
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抑菌活性分析
MIC测定结果
当细菌素Bifidocin A样品质量浓度大于或等于0.058 μg/mL时，样品菌悬液中OD600 nm未见增大，由此确定该细菌素对金黄色葡萄球菌CVCC 26112的最低抑菌浓度为0.058 μg/mL。
细菌素Bifdocin A对敏感菌生长的抑制作用
当细菌素质量浓度为1×MIC时，敏感菌活菌数变化不显着（P＞0.05），说明1×MIC水平细菌素对该敏感菌的作用表现抑菌作用方式；当细菌素浓度为2×MIC时，敏感菌活菌数变化显着（P＜0.05），但是处理24 h内活菌数的下降值不足3（lg（CFU/mL））（即致死率＜99.9%），说明2×MIC水平细菌素对该敏感菌的作用仍表现抑菌作用方式；当细菌素质量浓度为4×MIC时，敏感菌活菌数变化显着（P＜0.05），且在处理12 h后活菌数的下降已达3.13（lg（CFU/mL））（即致死率＞99.9%），说明4×MIC水平细菌素对该敏感菌表现为杀菌作用方式。表明细菌素Bifdocin A对金黄色葡萄球菌CVCC 26112的抑制作用存在浓度依赖性。
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抑菌机理研究
对敏感菌细胞形态及内部结构的影响
未经细菌素处理的金黄色葡萄球菌细胞表面光滑、外形规则；经过细菌素处理至1 h左右的细胞表面出现少量粗糙及褶皱，形态轻微不规则；当细菌素作用时间延长至2～3 h时，细胞表面粗糙加重、褶皱变多，出现严重塌陷且形态扭曲；并且出现少量细胞破洞。未经细菌素作用的金黄色葡萄球菌细胞膜完整、细胞表面光滑、外形规则，经细菌素处理至1 h左右，细胞膜表面出现少量塌陷、凹槽并伴有有褶皱；处理2 h后，细胞表面粗糙、有褶皱，并且出现大量塌陷；当时间延长至3 h左右时，褶皱加深，塌陷加重。表明细菌素的作用明显改变了细胞外部形态。
经细菌素处理的细胞内部原生质体分布均匀、细胞完整；经细菌素Bifidocin A处理1 h后细胞中原生质无明显变化；但是处理2 h后，细胞中原生质团聚、分布不均匀，有少量胞内物质流失；而当处理时间延长至3 h时，内部结构破坏程度较严重，有大量胞内物质流失。表明细菌素Bifidocin A可改变敏感菌细胞的内部结构。细菌素作用后，细胞内部结构与外部结构在不同时间的变化程度有差异。
对敏感菌细胞膜通透性的影响
经细菌素Bifidocin A作用后，敏感菌胞内K＋、无机磷离子及ATP在短时间内均发生一定程度的泄漏；处理2 h后胞内K＋浓度明显下降；处理至1.5 h时，其胞内无机磷离子浓度明显下降；处理1.5 h后，ATP浓度最初的180 μmol/L下降至78 μmol/L；同时，胞外的各类物质浓度相应提高。表明细菌素Bifidocin A可增加敏感菌细胞膜的通透性，形成孔洞，使小分子物质和大分子物质同时泄漏。
对敏感菌细胞膜完整性的影响
经细菌素作用2 h左右，敏感菌胞外紫外吸收物质浓度快速上升，与对照相比，OD260 nm由0.03上升至0.590，而OD280 nm则由0.02迅速增加至0.370。表明该细菌素增加敏感菌细胞膜的通透性的同时，也破坏了其完整性。
在未经细菌素作用和短时间作用的样品中大多数细胞的细胞膜完整，排斥PI，细胞主要显示为绿色荧光；随着作用时间的延长，PI逐渐进入细胞与SYTO 9竞争取代结合位点，荧光颜色由绿色转变为红色或黄色，细胞膜受损程度增加，细菌素处理破坏了敏感菌细胞膜的完整性。
对敏感菌细胞膜PMF的影响
菌悬液细胞经Valinomycin处理与对照相比，荧光强度较接近，表明pH值维持在正常水平，未受到破坏；而细菌素Bifidocin A处理可导致敏感菌胞内荧光强度2 min内迅速上升至782左右水平，处理至4 min时，荧光强度变化趋于平稳状态并保持稳定；细菌素作用与Nigericin处理相比，敏感菌经细菌素作用所引起荧光强度增加程度均低于Nigericin作用效果，可见，细菌素 Bifidocin A处理引起敏感菌细胞氢离子的部分耗散，而不是完全丧失。
和对照相比，细菌素Bifidocin A的添加可引起荧光强度的迅速上升，最初4 min内荧光强度即由106上升至577，非常接近Valinomycin的破坏效果，随着时间的延长，荧光强度变化趋于平稳。表明细菌素Bifidocin A作用引起敏感菌细胞Δψ的几乎完全耗散。
结 论
首先研究了双歧杆菌细菌素Bifidocin A对金黄色葡萄球菌的抑菌作用，确定其MIC为0.058 μg/mL，发现其MIC维持在相对较低的质量浓度范围，说明该细菌素的抑菌活性较强，有较大的应用潜力；同时发现该细菌素对金黄色葡萄球菌CVCC 26112的抑制作用存在浓度依赖性。其次，重点从细胞形态与结构、细胞膜的通透性、细胞膜的完整性以及细胞膜质子移动势的变化4 个角度分别探讨了细菌素Bifidocin A对金黄色葡萄球菌的抑菌作用机制。结果表明，和其他乳酸菌细菌素一样，双歧杆菌细菌素Bifidocin A作用的主要部位同样是在敏感菌细胞膜上，其抑菌机制主要是通过耗散细胞膜质子移动势，增加细胞膜通透性，形成孔洞，进而破坏细胞膜完整性，并最终瓦解细胞。此外，已有研究报道部分细菌素对敏感菌的抑菌作用还可能与其细胞内能量代谢及糖类转运系统等部分相关蛋白表达有关。
