凝集素抑菌作用研究进展

金袆 雯，李 伟，佟长青

（大连海洋大学 食品科学与工程学院，辽宁大连 116023）

凝集素（Lectin） 是一类非酶、非免疫球蛋白，具有多价糖结合专一性的蛋白质或糖蛋白，广泛存在于动物、植物及微生物中，具有凝集细胞、抗菌、抗病毒等多种生物活性[1]。在凝集素生物活性研究中，凝集素的抗菌活性备受人们的关注。在抗菌应用中的传统抗生素，出现了越来越严重的微生物抗性现象，这更加表明了研究凝集素抗菌活性具有重要的意义。针对凝集素的抑菌活性研究现状进行综述，旨在为凝集素类抗菌剂的开发提供一些有益的参考。

1 凝集素对细菌的抑制作用

有关凝集素对细菌抑制作用的研究已经有很多报道。在动物、植物和微生物中都发现了对细菌具有抑制作用的凝集素。在无脊椎动物中凝集素尤其丰富。李伟等人[2]从菲律宾蛤仔中分离纯化出具有N- 乙酰半乳糖酰胺和猪胃黏蛋白特异性的菲律宾蛤仔凝集素（MCL-T），对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有较高的抑菌活性。朱家萍[3]在马氏珠母贝血清中分离纯化出具有抗菌活性的马氏珠母贝C- 型凝集素，并成功克隆该凝集素的cDNA 全序列。Takahashi K G 等人[4]从菲律宾蛤仔血淋巴中分离纯化出凝集素（MCL-4），MCL-4 调理菲律宾蛤仔血细胞显著增加了对Vibrio tubiashii 的敏感性。傅立东[5]研究发现中国明对虾C- 型凝集素通过模式识别受体识别病原微生物细胞表面特异保守的糖分子，从而防御海洋微生物的侵袭。方紫妍[6]研究了中华绒螯蟹中的C 型凝集素EsLecB 的结构，发现其重组表达蛋白具有非Ca2+依赖的抗菌能力。Saito T 等人[7]从鲎血淋巴细胞中发现了一种新型凝集素L6，L6 对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌皆表现出凝集活性，并且能抑制革兰氏阴性细菌的生长。Kawabata S 等人[8]从鲎的血淋巴液中分离纯化出5 种凝集素，命名为Tachylectins，其中Tachylectins-5 具有最强的凝集细菌活性，能够抑制革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌生长。吴彪等人[9]对虾夷扇贝C 型凝集素的抑菌作用进行研究，发现虾夷扇贝卵子中存在的母源C 型凝集素对鳗弧菌具有抑制作用。许森[10]通过重组表达获得了日本对虾L型凝集素MjLTL1，它能够促进对虾体内弧菌的清除和血细胞的吞噬作用。凝集素在无脊椎动物中起天然免疫作用，因此对于细菌等天然有害微生物具有抑制作用。从另一方面来说，从无脊椎动物中去寻找具有抗菌活性的凝集素是比较可行的研究方向。

很多植物凝集素也具有抑菌活性。余萍等人[11]分别从狗脊蕨和扇叶铁线蕨中提取了凝集素，发现狗脊蕨凝集素（WJL） 对1 种细菌和2 种植物病原菌具有较好的抑制作用。张小团等人[12]分离纯化得到了半夏凝集素，发现半夏凝集素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有较明显的抑制作用。刘东亮等人[13]利用硫酸铵沉淀法从苦豆子种子中提取了凝集素粗品，发现其对福氏志贺氏菌、肺炎克雷伯氏菌、类产碱假单胞菌和大肠埃希菌具有较好的抑制作用。由此可见，植物凝集素是潜在的新型抗生素来源。

2 凝集素对真菌的抑制作用

真菌是一类具有真核的、产孢的、无叶绿体的微生物，包含霉菌、酵母、块菌和菌菇类。由于真菌的复杂多样，有些真菌具有较强的致病性，因此研究具有抑制真菌的生物活性物质是目前的一个热点。大量文献报道了凝集素在抑制真菌生长中的作用。Chikalovets I V 等人[14]发现了远东贻贝凝集素CGL 抑制真菌的活性，真菌来自于远东贻贝本身。柯佳颖等人[15]分别从泥蚶血淋巴液和肌肉中提取出2 种泥蚶凝集素，发现它们对卡氏酵母（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。许高云[16]发现河蚬凝集素（CFL） 能够抑制稻瘟病菌孢子、根霉孢子和黑曲霉孢子的萌发。

在植物中发现的凝集素也有很多具有抑制真菌的作用。王月华等人[17]从细基江蓠（Gracilaria tenuistipiata） 和真江蓠（Gracilaria asiatica） 中分离出2 种凝集素，发现它们对玉米大斑病菌、黑曲霉和圆弧青霉等真菌具有不同程度的抑制作用。

刘艳如等人[18]报道了从真菌正红菇菌丝体中分离出分子量为55 kDa 的凝集素RVL，抑菌试验表明，RVL 对稻瘟病菌、绿色木霉、红色链胞霉、黑曲霉具有显著抑制作用。因此，具有抑制真菌活性的凝集素在提高农作物的抗病性方面有较好的潜在应用前景。

3 凝集素抑菌机理

目前，关于凝集素的抗菌机理的研究已有很多报道。凝集素结合菌体发挥抑菌作用，首先与凝集素的糖结合位点有关。凝集素通过与致病菌表面的杂多糖链相互作用，改变致病菌表面的杂多糖链空间位阻结构，干扰其对宿主细胞表面的黏附，进而抑制致病菌的生长。杨雁卓[19]发现3 种半夏凝集素对同一种真菌的抑制程度不同的原因在于其糖结合位点的数量不同，具有3 个糖结合位点的PTA-P 抑菌效果最好。

凝集素通过抑制细菌的呼吸作用达到抑菌的效果。佟长青发现青蛤凝集素CSL 通过抑制大肠杆菌（Escherichia coli） 和产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens） 的糖酵解途径（Embden-Meyerhof Pathway， EMP），枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） 的戊糖磷酸途径（Hexose Monophophate Pathway，HMP）来实现其抑菌的作用；菲律宾蛤仔凝集素MCL-T 通过抑制金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、B.subtilis 的HMP 和Shewanella sp.的tricarboxylic acid TCA 循环来实现其抑菌的作用。Qu M 等人[20]通过呼吸测试研究了大鲵黏液凝集素ADL 的抑菌机理，发现ADL 通过抑制E.coli 的三羧酸循环（Tricarboxylic acid，TCA） 途径、抑制Enterobacter aerogenes、B.subtilis 与Shewanella sp.的HMP 途径、S.aureus 的TCA 途径来实现抑菌作用。

4 凝集素抑菌作用的应用

S.putrefaciens 是鱼、贝类及甲壳类等富含蛋白质水产品的特定腐败菌（Specific spoilage organism，SSO） 之一。菲律宾蛤仔凝集素MCL 具有抑制S.putrefaciens 的作用，因此可以将MCL 应用于水产品保鲜领域。陈悦利用菲律宾蛤仔凝集素MCL 对冷藏带鱼、大菱鲆的保鲜作用进行了研究，发现利用MCL 处理的黄鱼、带鱼及大菱鲆在冷藏期间的菌落总数、pH 值、TVB-N、TMA-N 及TBA 值大多低于未用MCL 处理的带鱼、大菱鲆，结果表明MCL 对冷藏带鱼、大菱鲆具有一定的保鲜作用。杨晴晴等人[21]利用5%的菲律宾蛤仔凝集素MCL-T 浸泡小黄鱼，获得了较好的小黄鱼保鲜效果。

5 结语

凝集素所具有抑菌活性及其具体作用机制是特别值得研究的方向，尤其是在人们迫切寻找新型抑菌药物的今天。凝集素作为一种天然活性物质，比其他来源的抗菌剂有更好的安全性和开发前景。通过深入研究其抗菌机制，可以为实现凝集素的应用提供基础数据。