海のマングローブから分離されたbacillus velezensis ya215からの抗菌リポペプチドの分離と精製

抗菌薬耐性（AMR）の負担と健康リスクの増加は、社会全体に大きな脅威をもたらします。リポペプチドは、従来の抗生物質の新規で安全な代替品として大きな可能性を示します。この研究では、中国の広州湾のマングローブ地域から分離されたYA215株は、belezensis Bacillusと同定されました。次に、B。velezensisからのYA215リポペプチド抽出物（YA215LE）が、抗菌および抗真菌活性の幅広いスペクトルを示すことがわかった。さらに、YA215LEが特定され、3つのグループのリポペプチド（Surfactin、Iturin、およびFengycin）が含まれていることがわかりました。さらに、有意な抗菌活性を持つ1つの分離画分（BVYA1）が得られました。さらに、BVYA1の液体クロマトグラフィータンデム質量分析（LC-MS/MS）分析では、従来の界面活性症のホモログに対応する3つの分子イオンピーク（[M + H] +：M/Z 980.62; 994.66; 1008.66）が示されました。MS/MS分析により、BVYA1は、正確なアミノ酸配列Glu-Leu-Leu-Leu-leu-val-asp-Leu-Leu/Ile/Ileおよび11〜13の炭素を含むヒドロキシル脂肪酸を伴うスファーチンとして特定されました。[M + H] + at M/Z 980.62は、B。velezensisで初めて検出されました。特に、BVYA1は、7.5〜15μg/mLの最小阻害濃度（MIC）値で抗菌活性を示しました。最後に、BVYA1で処理された大腸菌を阻害する予備的なメカニズムは、BVYA1が細胞質膜を効果的に透過化し、標的型の細菌細胞の形態を破壊することを示しました。結論として、この研究は、B。velezensisYa215のYA215LEが細菌自殺の潜在的な候補である可能性があることを示唆しています。

The increasing burden and health risks of antimicrobial resistance (AMR) pose a great threat to society overall. Lipopeptides exhibit great potential as novel and safe alternatives to traditional antibiotics. In this study, the strain YA215, which was isolated from the mangrove area in Beibu Gulf, Guangxi, China, was identified as Bacillus velezensis. Then, YA215 lipopeptide extracts (YA215LE) from B. velezensis was found to exhibit a wide spectrum of antibacterial and antifungal activities. Additionally, YA215LE was identified and found to contain three groups of lipopeptides (surfactin, iturin, and fengycin). Furthermore, one separation fraction (BVYA1) with significant antibacterial activity was obtained. Additionally, liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) analysis of BVYA1 showed three molecular ion peaks ([M + H]+: m/z 980.62; 994.66; 1008.66) corresponding to conventional surfactin homologs. By MS/MS analysis, BVYA1 was identified as sufactin with the precise amino acid sequence Glu-Leu/Ile-Leu-Val-Asp-Leu-Leu/Ile and hydroxyl fatty acids with 11-13 carbons. [M + H]+ at m/z 980.62 was detected for the first time in B. velezensis, which demonstrates that the strain corresponds to a new surfactin variant. In particular, BVYA1 showed antibacterial activity with the minimum inhibitory concentration (MIC) values of 7.5-15 μg/ml. Finally, the preliminary mechanism of inhibiting E. coli treated with BVYA1 showed that BVYA1 effectively permeabilized the cytoplasmic membrane and disrupted the morphology of targeted bacterial cells. In conclusion, this study suggests that the YA215LE from B. velezensis YA215 might be a potential candidate for a bactericide.