食品界

汪少芸教授抗冻多肽研究新视野：抗冻多肽调控冷冻应激下嗜热链球菌生理功能机制的新见解

2023年2月25日，福州大学汪少芸教授课题组在国际期刊Journal of Advanced Research（Q1，IF: 12.822）发表题为“New insight into the mechanism by which antifreeze peptides regulate the physiological function of Streptococcus thermophilus subjected to freezing stress”的研究性论文。课题组陈旭博士为第一作者，汪少芸教授为通讯作者。

抗冻多肽可以调节冷冻细胞的生理功能，甚至调节它们的凋亡；然而，抗冻多肽调节这些过程的机制仍不清楚，尽管众所周知细胞膜和冰之间的相互作用在这个过程中很重要。该研究旨在研究抗冻多肽如何在冷冻过程中调节细胞的生理功能。该研究通过测量细胞代谢活性、细胞内酶活性、细胞膜特征和细胞凋亡，研究了重组抗冻多肽（rsfAFP）在冷冻应激下对嗜热链球菌生理功能的冷冻保护作用。利用多光谱技术和冷冻TEM技术研究了rscaFP在冷冻应激下影响嗜热链球菌生理功能的机制。该研究表明，重组抗冻多肽（rsfAFP）与嗜热链球菌的细胞外荚膜多醣体和肽聚糖相互作用，使冰覆盖在膜的外层，形成一个致密的保护层，调节细胞外冰晶的分子结构，从而减少细胞外膜损伤，抑制细胞凋亡，增加细胞内代谢活性。这种相互作用机制表现为嗜热链球菌在冷冻应激下经rsfAFP处理后能较好地保持了其通透屏障、膜流动性、膜结构完整性和细胞质膜电位。这些结果为rsfAFP调节冷冻应激下冷冻细胞生理功能和细胞凋亡的机制提供了新的见解。

研究亮点

*本研究为抗冻多肽在冷冻应激下调节细胞生理功能和细胞凋亡的机制提供了新的见解。

*揭示了冷冻细胞与冰晶与抗冻多肽干预之间的新型相互作用模型。

*本研究为应用抗冻多肽作为乳酸菌等微生物的有效冷冻保护剂提供了科学依据。

研究结论

*综上所述，本研究清楚地揭示了rsfAFP表现出的抗冻活性，可以与嗜热链球菌的胞外荚膜多醣体和肽聚糖以及冰晶相互作用，调节冰晶的分子结构，覆盖嗜热链球菌细胞膜的外层，形成保护性致密层，保持膜结构的完整性，维持细胞的正常生理功能。通过这种方式，rsfAFP提高了嗜热链球菌细胞在冷冻压力下的存活率。

*这项研究阐明了rsfAFP在冷冻胁迫下的冷冻保护活性机制，为将这种AFP作为LAB和其他微生物的有效冷冻保护剂提供了科学依据。

图文赏析

通信作者简介

汪少芸教授

福州大学生物科学与工程学院执行院长

福州大学海洋科学技术研究院院长

汪少芸，博士、二级教授、博士生导师，福州大学生物科学与工程学院执行院长，美国威斯康星大学（UW-Madison）和加州大学戴维斯分校（UC-Davis）博士后，入选国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、省A类高层次人才、省高层次创新人才、省科技创新领军人才。兼任中国食品科技学会理事、福建省健康工程学会副理事长、福建省食品科技学会副理事长，Food Science and Human Wellness、Journal of Future Foods、Hans Journal of Food and Nutrition Science、《食品科学》、《食品工业科技》编委，Food Science of Animal Products科学主编，《中外食品技术》首批翻译专家。主持省部级以上项目30余项，编写著作8 部，授权发明专利69 件，发表学术论文300 篇，其中SCI/EI收录230 篇。主持的成果获国际ICOFF学术大会奖、中国产学研合作创新成果一等奖、全国食品产学研优秀科研成果一等奖、中国化工联合会科技进步一等奖、省科技进步一等奖、省科技进步二等奖、省自然科学二等奖。获宝钢优秀教师奖、省优秀教师奖、省优秀科技工作者奖、卢嘉锡优秀导师奖和教学名师奖。受邀担任教育部“长江学者”特聘教授和国家自然科学基金杰青/优青项目的评审专家。

信息来自科学私享微信公众号。