食品制造商经常在食品中添加防腐剂以保持新鲜。这些防腐剂的主要目的是杀死可能分解或破坏食物的微生物。糖、盐、醋和酒精等常见添加剂几个世纪以来一直被用作防腐剂，但现代食品标签现在显示出更多不熟悉的成分，如苯甲酸钠、丙酸钙和山梨酸钾。

细菌产生称为细菌素的化学物质来杀死微生物竞争对手。这些化学物质可以作为天然防腐剂杀死食品中潜在危险的病原体。羊毛硫肽是一类具有特别有效的抗菌特性的细菌素，广泛应用于食品工业，并被称为“羊毛硫抗生素”（羊毛硫肽和抗生素的科学合成词）。

然而，尽管它们被广泛使用，但人们对这些羊毛硫抗生素如何影响食用它们的人的肠道微生物群却知之甚少。肠道中的微生物生活在一种微妙的平衡中，共生细菌通过分解营养物质、产生代谢物以及——重要的是——抵御病原体，为身体提供重要的益处。如果太多的共生体被抗菌食品防腐剂不加区别地杀死，机会致病菌可能会取代它们并造成严重破坏，其结果并不比首先食用受污染的食物好。

对好细菌和坏细菌的影响

芝加哥大学科学家在《ACS 化学生物学》上发表的一项新研究发现，最常见的一类羊毛硫抗生素对病原体和保持我们健康的共生肠道细菌具有强大的作用。

乳链菌肽是一种流行的羊毛硫抗生素，用于从啤酒、香肠到奶酪和蘸酱的各种食品中。它是由生活在牛乳腺中的细菌产生的，但人类肠道中的微生物也产生类似的羊毛硫抗生素。Zenrun“Jerry”Zhang 博士是芝加哥大学 Donald F. Steiner 医学教授兼 Duchossois 家庭研究所所长 Eric Pamer 医学博士实验室的博士后学者，他想要研究这种天然产生的羊毛硫抗生素对共生肠道细菌。

本质上，乳链菌肽是一种长期以来添加到我们食物中的抗生素，但它如何影响我们的肠道微生物尚未得到充分研究。尽管它可能非常有效地防止食品污染，但它也可能对我们的人类肠道微生物产生更大的影响。”

张振润，博士，博士后

他和他的同事挖掘了人类肠道细菌基因组的公共数据库，并确定了产生六种不同的肠道来源的羊毛硫抗生素的基因，这些羊毛硫抗生素与乳链菌肽非常相似，其中四种是新的。然后，他们与伊利诺伊大学香槟分校 Richard E. Heckert 化学系主席 Wilfred A. van der Donk 博士合作，生产了这些羊毛硫抗生素的不同版本，以测试它们对病原体和共生肠道细菌的影响。研究人员发现，虽然不同的羊毛硫抗生素具有不同的作用，但它们都能杀死病原体和共生细菌。

“这项研究是第一个表明肠道共生菌对羊毛硫抗生素敏感，有时比病原体更敏感的研究之一，”张说。“鉴于目前食物中羊毛硫抗生素的含量，它们很可能也会影响我们的肠道健康。”

利用羊毛硫抗生素的力量

张和他的团队还研究了羊毛硫抗生素中肽的结构，以更好地了解它们的活性，以便了解如何永远利用它们的抗菌特性。例如，在另一项研究中，Pamer 实验室表明，四种微生物（包括产生羊毛硫抗生素的微生物）组成的联合体有助于保护小鼠免受耐抗生素肠球菌感染。他们还在研究不同人群中羊毛硫抗生素抗性基因的流行情况，以更好地了解这些细菌如何在不同条件和饮食下在肠道中定殖。

“看来羊毛硫抗生素和产生羊毛硫抗生素的细菌并不总是对健康有益，因此我们正在寻找方法来抵消潜在的不良影响，同时利用它们更有益的抗菌特性，”张说。