潘蒋娟，李培骏*，苏东林，赵志远，李高阳，单 杨

    (1 桂林理工大学化学与生物工程学院 广西桂林541004 2 湖南省农产品加工研究所 长沙410125 3 果蔬加工与质量安全国际联合实验室 长沙410125 4 湖南省农业科学院 长沙410125 5 果蔬贮藏加工与质量安全湖南省重点实验室 长沙410125)

    银纳米粒子(Silver nanoparticles，AgNPs)是以纳米技术为基础研制而成的新型纳米材料，粒径介于1～100 nm 之间，具有比表面积大、尺寸小、强表面活性、强催化性能等特点，广泛应用于医疗、食品、陶瓷、光学、纺织、化妆品、催化剂、半导体材料、低温导热材料、水质净化等方面[1-3]。银离子对多种革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、霉菌等均有广谱、强烈的杀灭作用，这是其作为抗菌材料被研究的基础[4]。已知基于金属的纳米颗粒具有非特异性细菌毒性机制(它们不与细菌细胞中的特定受体结合)，这不仅使细菌难以产生耐药性，而且扩大了抗菌活性的范围[5]。这些颗粒被提议作为传统抗生素的替代品，以克服细菌的耐药性。

    AgNPs 对于细菌和霉菌等650 种微生物都具有抗菌活性[6]。目前认为AgNPs 的抗菌机制有4种：1)黏附到细胞壁和细胞膜的表面；2)渗透到细胞内部，并破坏细胞内部结构(线粒体、空泡和核糖体)和生物大分子(蛋白质、脂类和DNA)；3)诱导细胞毒性，通过产生自由基诱导氧化应激；4)调节信号传导途径。此外，还可以通过靶向免疫反应调节免疫系统[7]。可见，AgNPs 抗菌是一个综合的生物过程，涉及微生物细胞、生物大分子、基因转录和蛋白表达等，这些过程相互关联，互为因果。在这些生物过程中，活性氧(ROS)诱导的氧化应激发挥了极其重要的作用。

    AgNPs 会导致不同类型细胞内活性氧聚集，发生氧化应激反应并导致细胞损伤、调亡等现象。明确AgNPs 抗菌活性机制对于客观评价其安全性，合理制备使用AgNPs 十分关键。本文结合以往关于AgNPs 胁迫微生物产生氧化应激，及其在细胞水平、转录组和蛋白质组对细胞毒性的影响研究来探究AgNPs 的氧化应激机制和抗菌作用的分子机理。

    1 氧化应激的产生

    氧化应激是指由于种种原因，机体有氧代谢产生的ROS 增多或机体自行清除的ROS 减少，对大多数细胞产生毒性作用，导致细胞的DNA、蛋白质和脂类破坏的病理性生物化学反应。大量研究表明，细胞内的ROS 主要由线粒体产生，是体内一类氧的单电子还原产物，当细胞内的氧被还原为自由基超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)和羟自由基(·OH)后 ......