粪肠球菌Z096对副溶血弧菌生物被膜及群体感应的抑制作用

为了研究粪肠球菌Z096对副溶血弧菌生物被膜和群体感应（quorum sensing,QS）系统的抑制作用,采用竞争、清除、排阻三种方式模拟Z096与副溶血弧菌在微菌落环境中的相互作用,并进一步探究了Z096的提取物（Z096-E）对副溶血弧菌生物被膜形成、成熟生物被膜清除、细胞表面疏水性、自聚性、QS信号分子AI-2活性、群集泳动能力以及胞外多糖和蛋白合成的影响。结果表明:Z096可通过竞争、清除、排阻的方式与副溶血弧菌相互作用,降低浮游和生物被膜状态的副溶血弧菌细胞数量,干扰副溶血弧菌在载体表面的粘附,且Z096-E能够显著抑制副溶血弧菌生物被膜形成,有效清除成熟生物被膜,1.6 mg/mL的Z096-E处理12 h,副溶血弧菌生物被膜抑制率为70.43%,代谢活性减少率为84.15%;12.8 mg/mL的Z096-E处理副溶血弧菌成熟生物被膜4 h,生物被膜清除率为58.21%,代谢活性减少率为69.84%。而且1.6 mg/mL的Z096-E对副溶血弧菌群集和泳动能力、细胞表面疏水性和自聚性、胞外多糖和蛋白合成的抑制率分别为47.26%、53.56%、63.37%、89.38%、77.65%和51.91%,抑制效果具有浓度依赖性。此外,Z096-E可使副溶血弧菌QS信号分子AI-2活性减弱,表明Z096-E是一种AI-2类群体感应抑制剂,其可通过干扰QS系统,从而影响副溶血弧菌的生理特性。因此,本研究发现了一株能够抑制副溶血弧菌生物被膜的乳酸菌,其提取物Z096-E能作为一种防控副溶血弧菌生物被膜的新型乳酸菌生物制剂,这对消除致病菌生物被膜污染以及开发新型抗菌剂具有积极的作用。     

淬灭副溶血弧菌群体感应的乳酸菌益生特性研究

以副溶血弧菌的群体感应为靶标,筛选对副溶血弧菌群体感应和生物被膜形成具有抑制作用的乳酸菌菌株,分析其益生特性。采用哈维氏弧菌BB170生物发光法及结晶紫染色法测定10株乳酸菌淬灭副溶血弧菌群体感应和抑制生物被膜形成的效果,并分析其自聚性、共聚性、疏水性、生物被膜形成能力以及抗菌谱。结果表明,10株乳酸菌对副溶血弧菌生物被膜形成的抑制作用存在明显差异,乳酸菌抑制副溶血弧菌AI-2活性与抑制生物被膜形成具有相关性,其中菌株A10对副溶血弧菌AI-2和生物被膜的抑制率分别为82.92%和87.70%,对副溶血弧菌AI-2活性有促进作用的菌株B11、L18基本对生物被膜形成没有抑制作用;菌株MS1的自聚率和疏水率均达到80%以上,成膜能力强,且其淬灭副溶血弧菌群体感应和抑制生物被膜形成的作用明显,抑制率分别为69.54%和77.32%,抗菌作用强。本研究为乳酸菌源群体感应抑制剂的研究开发提供参考,对乳酸菌资源的充分开发利用具有积极意义。     

LuxS/AI-2型群体感应系统调控细菌生物被膜形成研究进展

生物被膜是大多数细菌在自然状态下的一种生长方式,使菌体具有浮游态时不具有的优势。它的形成和发展受到群体感应系统的调控,该系统是细菌依赖于群体密度而调控其生理行为的一种机制。其中LuxS/2型自诱导物（autoinducer 2,AI-2）群体感应系统又称种间群体感应系统,广泛存在于G＋及G－菌中。其信号分子AI-2被认为是种间通用的信号分子,参与调控多种细菌的生物被膜。此外,目前已发现多种LuxS/AI-2型群体感应系统抑制剂,它们可以影响许多细菌生物被膜的形成。目前研究人员已开始致力于揭示LuxS/AI-2型群体感应系统调控生物被膜形成的分子机制,这对于进一步理解LuxS/AI-2型群体感应系统与生物被膜的关系具有重要意义。     

戊糖乳杆菌DF9对副溶血弧菌群体感应的淬灭作用

以副溶血弧菌的群体感应(quorum sensing,QS)为靶标,研究戊糖乳杆菌DF9的乙酸乙酯提取物作为群体感应抑制剂(QS inhibitor,QSI)对其的淬灭效果.在确定DF9-QSI对副溶血弧菌和哈维氏弧菌BB170生长影响的基础上,探讨亚抑菌浓度的DF9-QSI对副溶血弧菌QS信号分子AI-2的活性、动力...     

大菱鲆源蜂房哈夫尼亚菌群体感应现象及生物被膜调控的研究

本文以腐败大菱鲆中分离得到的一株具有群体感应现象的细菌为研究对象,通过生理生化试验及16S r RNA鉴定其为蜂房哈夫尼亚菌(Hafnia alvei,Ha-01)。利用检测菌株紫色杆菌CV026及根癌农杆菌A136进行平行划线检测其信号分子(N-酰基高丝氨酸内酯,AHLs),并利用平板打孔法研究其分泌AHLs动力学及不同生长阶段生物被膜产生量,同时通过添加外源信号分子研究AHLs与生物被膜形成的关系。结果显示,菌株Ha-01能够产生群体感应现象,在培养过程中信号分子产生量呈现先升高后降低的趋势,且在16时达到最大值;生物被膜产生量与培养时间呈正相关,在72时达到最大值,然后逐渐趋于稳定,且添加外源AHLs标准品能够促进生物被膜的形成。研究证实,菌株Ha-01能够产生群体感应现象且能够调控生物被膜的形成。     

薰衣草精油对不同温度下形成的副溶血弧菌成熟生物被膜的清除作用

该文研究了副溶血弧菌在32、10℃下生物被膜的形成,并采用结晶紫染色法、四唑鎓盐(XTT)法、叠氮溴化丙锭与荧光定量PCR结合技术、激光共聚焦显微镜观察的手段以评估不同浓度的薰衣草精油和4种常用抗菌剂对副溶血弧菌成熟生物被膜的清除效果,进一步分析了2种温度下形成的生物被膜对不同浓度的薰衣草精油的抗性。研究结果表明,副溶血弧菌在两种温度下均能形成稳定的生物被膜,32℃下形成的生物被膜量显著高于10℃;低温生物被膜对抗菌剂的抗性更强;在5种抗菌剂中,薰衣草精油对副溶血弧菌生物被膜的清除效果最佳。1/2最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)～4 MIC的薰衣草精油对副溶血弧菌32℃下形成的常温生物被膜和10℃下形成的低温生物被膜的清除率分别为36.39%～72.38%和58.20%～67.62%,使代谢活性分别下降35.72%～71.38%和42.06%～50.48%。激光共聚焦显微镜图像显示,经薰衣草精油处理的生物被膜结构稀疏,胞外多糖减少,死菌数量增加。此外,薰衣草精油对成熟生物被膜细胞具有良好的杀伤效果,随着其处理浓度的增加,生物被膜...     

群体感应系统及其抑制剂对细菌生物被膜调控的研究进展

细菌生物被膜是细菌附着在生物或非生物体表面形成的多细胞群落,对机械干扰、宿主防御以及抗生素具有很强的抵抗力,是引起慢性感染的主要原因。群体感应(quorum sensing,QS)是细菌某些基因的表达受到与群体密度相关信号分子调控的现象,在调控细菌生物被膜的形成过程中发挥着至关重要的作用。因此,利用QS抑制剂(quorum sensing inhibitors,QSI)干扰这种调控作用为控制细菌生物被膜的危害提供了重要的方法。本文以铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为例,综述QS系统在调控细菌生物被膜形成过程中的重要作用,介绍QSI通过抑制信号分子合成、酶解信号分子以及干扰信号分子与受体结合等作用途径,干扰细菌生物被膜的形成,以期为细菌生物被膜慢性感染的预防和治疗开辟新路径提供参考。     

环境条件对蜂房哈夫尼亚菌群体感应信号分子活性及其形成生物被膜能力的影响

以腐败大菱鲆中分离的蜂房哈夫尼亚菌(Hafniaalvei,Ha-01)为研究对象,采用报告平板打孔法和96微孔板法分别探究环境因素(碳源、NaCl浓度、pH及培养温度)对Ha-01的N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)生成量及生物被膜形成的影响。通过添加外源信号分子标准品研究Ha-01群体感应系统与其生物被膜形成之间的关系。结果表明,碳源对Ha-01分泌AHLs的影响能力由高到低为木糖葡糖糖果糖麦芽糖乳糖蔗糖,以木糖为碳源时生物被膜产生量较高;低NaCl质量浓度能够促进Ha-01的生长,增强其AHLs分泌能力,当NaCl质量浓度为2g/(100mL)时,其生物被膜产生量最高;Ha-01在碱性环境中的AHLs活性较低,pH6.0时AHLs活性较大,pH7时生物被膜产生量较大;Ha-01在低温或高温的胁迫环境下,其AHLs产生量较大,而较低或较高温度均能抑制其生物被膜产生,25℃时其生物被膜产生量最大。当添加外源信号分子标准品时,其生物被膜的产生量均显著增加。蜂房哈夫尼亚菌的AHLs分泌及生物被膜形成均受环境条件的影响,且群体感应现象能够调控其生物被膜的产生。     

基于群体感应研究丹皮提取物对嗜水气单胞菌致腐性的抑制作用

首先利用报告菌株紫色杆菌CV026检测模型,确定丹皮提取物具有群体感应抑制活性,然后以从腐败大菱鲆中分离得到的嗜水气单胞菌(Ah-11)为测试对象,以信号分子产生、生物被膜形成、嗜铁素产生、蛋白水解活性以及细菌迁移(群集和泳动)为评价指标,研究丹皮提取物对Ah-11群体感应的抑制作用,并添加外源AHLs分析Ah-11致腐性与其QS系统之间的联系。结果表明,AHLs能够调控Ah-11致腐因子的产生;能够减少Ah-11信号分子的产生,而不影响嗜水气单胞菌的生长速度;能够显著减少其生物被膜的形成量(P0.05),破坏生物被膜的结构,降低其蛋白水解活性(P0.05),抑制其迁移能力(群集和泳动),且抑制作用具有质量浓度依赖性。当丹皮提取物质量浓度为1 mg/m L时,对生物被膜、蛋白水解活性、群集现象和泳动的抑制率分别达到65.47%,43.46%,26.94%和51.68%;嗜铁素试验表明丹皮提取物可能含有能够螯合铁的化合物。     

大菱鲆荧光假单胞菌的群体感应现象及不同碳源培养下的腐败特性研究

本文以大菱鲆分离的荧光假单胞菌作为研究对象,紫色杆菌CVO26平行划线法检测信号分子。不同碳源(葡萄糖、蔗糖、果糖、木糖、乳糖、麦芽糖)的AB培养基培养并检测其生物被膜、嗜铁素和胞外蛋白酶的产生量,同时添加外源的信号分子标准品,研究AHLs与腐败因子之间的相关性。研究表明:大菱鲆分离的荧光假单胞菌能够发生群体感应现象,经不同碳源培养,其腐败因子产生情况有明显差异,碳源的添加对生物被膜的产生有促进作用,对胞外蛋白酶的产生没有显著影响;以葡萄糖、麦芽糖为碳源,生物被膜的产生量较高;以蔗糖和乳糖为碳源,嗜铁素的产量较高。添加外源信号分子标准品,生物被膜、嗜铁素和胞外蛋白酶的产生量有显著提高。因此,生物被膜、嗜铁素和胞外蛋白酶的产生与AHLs有关,群体感应现象可调控腐败特性的表达,并在水产品腐败过程中发挥作用。     

冷藏草鱼源气单胞菌的群体感应现象及其对生物膜形成的影响

以冷藏草鱼的优势腐败菌气单胞菌（Aeromonas spp.）为研究对象,利用报告菌株Chromobacterium violaceum CV026检测细菌的群体感应活性,通过染色法定量测定细菌的生物膜形成,并探究温度以及群体感应信号分子对气单胞菌生物膜形成的影响。结果显示,冷藏草鱼的气单胞菌属包含多个不同种,分离获得的20 株气单胞菌中90%能产生N-酰基高丝氨酸内酯。进一步分析生物膜形成量较强的2 株菌A. salmonia W41和A. salmonia W69,结果显示该2 株菌在30 ℃和8 ℃的生物膜形成量高于37 ℃。菌株W41和W69主要分泌N-丁酰基高丝氨酸内酯（N-butanoyl-L-homoserine lactone,C4-HSL）和N-己酰基高丝氨酸内酯（N-hexanoyl-L-homoserine lactone,C6-HSL）信号分子,50 μmol/L的C6-HSL显著促进W41生物膜的形成;而低浓度的C4-HSL和C6-HSL促进W69生物膜的形成,高浓度的C4-HSL和C6-HSL抑制W69生物膜的形成。可以看出,大多数气单胞菌属具有群体感应现象,气单胞菌属生物膜的形成受个体差异和温度的影响,同时群体感应信号分子的浓度和类型也是影响气单胞菌属生物膜形成的主要因素。     

副溶血弧菌在玻璃表面生物菌膜的生长特性及超声波法解离作用

本文研究了副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)在玻璃表面生物菌膜(biofilm,BF)的生长特性,生长过程中环境因素的影响及超声波对其的解离作用。采用结晶紫染色法观察生物菌膜在玻璃表面的生长形态;酶标仪在595 nm波长处测量不同培养条件下生物菌膜的生物量;平板菌落计数法衡量超声波对菌膜的解离效果。结果表明:结晶紫染色法可直观清晰观察副溶血弧菌在玻璃表面形成的生物菌膜,且随着培养时间的延长,副溶血弧菌生物菌膜形成的网状结构越来越致密。根据酶标仪测得的生物菌膜生物量的大小可得到在玻璃表面菌膜生长的最佳条件,当培养基盐度为3%,培养时间为24 h,培养时转速为70 r/min得到的副溶血弧菌生物菌膜已经成熟且菌体个数达到2.56×107 CFU/cm2。用50 k Hz超声波,采用间歇式超声波处理方法(每作用30 s间隔30 s)作用总时间4 min在保持菌体活性的同时能达到最佳解离效果。     

4种防腐剂对副溶血弧菌生物膜形成的抑制作用

在确定4种防腐剂壳聚糖、山梨酸钾、脱氢乙酸钠和ε-聚赖氨酸对副溶血弧菌(Vibro parahaemolyticus)的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)的基础上,研究其对副溶血弧菌生物膜的抑制作用。采用结晶紫染色法测生物膜形成量,XTT法测生物膜代谢活性,硫酸-苯酚法测定生物膜中胞外多糖的分泌量。结果表明,壳聚糖的MIC最小,为1.25 mg/m L。4种防腐剂在MIC以及亚抑菌浓度条件下对副溶血弧菌生物膜均有明显的抑制作用,不仅抑制生物膜的形成,而且能显著降低细菌的代谢活性,减少胞外多糖的分泌,其中壳聚糖对副溶血弧菌生物膜的抑制作用最强。     

维氏气单胞菌中AHLs介导的群体感应现象及大蒜提取物的干扰作用

以发酵鱼糜中分离的1株维氏气单胞菌为对象,分析该菌中N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)介导的群体感应现象,研究大蒜提取物作为群体感应抑制剂对该菌群体感应及腐败能力的干扰作用.结果表明,维氏气单胞菌至少产生3种AHLs信号分子,即C6-HSL、C7-HSL和C8-HSL.在细菌快速生长阶段,AHLs分子的活性不断增加;当细...     

蜂房哈夫尼亚菌对粘质沙雷氏菌群体感应信号分子产生与生物被膜形成的调控

以腐败海鲈鱼中分离得到的2 株有群体感应现象的细菌为研究对象,经16S rRNA分子生物学鉴定其为蜂房哈夫尼亚菌（Hafnia alvei）,命名为H. alvei-14;粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）产灵红素,命名为S. marcescens-01。研究不同培养条件下H. alvei-14与S. marcescens-01共培养后其信号分子N-酰基高丝氨酸内酯（N-acyl homoscrinc lactones,AHLs）分泌量和生物被膜产生量。结果表明：与H. alvei-14共培养能促进S. marcescens-01分泌AHLs和生物被膜的形成,这种影响可能与菌群间群体感应有关。环境条件的改变是影响细菌分泌AHLs和生物被膜形成的重要影响因子,较高盐浓度、pH值过低或过高均不利于微生物分泌AHLs和生物被膜形成,而限制性碳源及氮源等胁迫环境均可以刺激菌体群体感应系统,促进AHLs的释放和生物被膜的形成。     

不同培养条件及群体感应信号分子对蜂房哈夫尼亚菌生物被膜的影响

为研究蜂房哈夫尼亚菌(Hafnia alvei)Ha-01生物被膜形成的过程及不同培养条件(碳源、p H值、Na Cl质量分数、黏附材料)对其生物被膜形成的影响,采用超声波平板法及扫描电镜法研究不同培养条件下菌株Ha-01生物被膜活菌数及生长情况,并通过添加外源标准群体感应信号分子(N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones,AHLs))中的C6-HSL研究了AHLs与其生物被膜形成的关系。结果显示,菌株Ha-01生物被膜的形成与培养时间密切相关;在不同碳源的培养条件下形成生物被膜能力不同,其中在以木糖为培养基时形成量最大,达到7.51(lg(CFU/cm~2)),与在LB培养基中相比增加10.28%;在中性培养条件下更利于其生物被膜的形成,活菌数为7.77(lg(CFU/cm~2));在Na Cl质量分数为2%时,其生物被膜产生量最大,活菌数为7.18(lg(CFU/cm~2));在不同黏附材料上生物被膜形成能力从大到小依次为铝片、锌片、玻璃片,活菌数分别为7.22、6.48、6.11(lg(CFU/cm~2));且添加C6-HSL量越多,其生物被膜产生能力越强。研究表明,培养条件能够影响菌株Ha-01生物被膜形成,且AHLs可以调控其生物被膜形成。     

副溶血性弧菌vanM基因原核表达及酰基高丝氨酸内酯信号分子鉴定研究

从副溶血性弧菌ATCC33847扩增van M基因,连接到p MD19-T载体进行克隆测序和序列比对;将测序正确的van M序列经Nde I和Eco RI酶切后连接到p ET22b;以IPTG诱导van M基因在BL21(DE3)中表达;利用acyl-HSL报告菌株KYC55检测ATCC33847和带有van M基因的大肠杆菌的acyl-HSL活性;萃取Van M合成的acyl-HSL信号分子,经HPLC-MS测试后与标准品进行对比分析。成功测序了ATCC33847 van M基因,与鳗弧菌van M基因序列相似性达到57%;并构建了p ET22b-van M表达质粒,以0.6 mmol/L IPTG诱导BL21(DE3)表达系统时Van M融合蛋白表达量最大;经过KYC55检测ATCC33847和带有p ET22b-van M的大肠杆菌能够产生acyl-HSL活性;HPLC-MS分析显示,ATCC33847和携带p ET22b-van M的BL21(DE3)萃取物中含有3-Hydroxybutanoyl-HSL(3-OH-C4-HSL)和3-Hydroxydecanoyl-HSL(3-OH-C10-HSL)信号分子。本研究克隆表达了副溶血性弧菌van M,首次证明了副溶血性弧菌利用Van M信号分子合成酶合成acyl-HSL信号分子3-OH-C4-HSL和3-OH-C10-HSL。     

副溶血性弧菌生物被膜动态形成机制的转录组分析

为探究副溶血性弧菌生物被膜形成机制，在菌株生理特性分析的基础上，结合转录组测序技术，对生物被膜形成过程中的基因表达调控规律进行探究。实验测定了2株被膜差异菌株（ATCC 17802和VP-0）的胞外多糖、胞外蛋白、信号分子AI-2、细胞渗透性和生物被膜微观形态等生理指标，研究被膜差异菌株的动态形成过程。结果显示：供试菌株生物被膜形成过程，0～12 h为可逆黏附阶段，12～48 h为不可逆黏附和微菌落形成阶段，48～72 h为成熟阶段，72～144 h为解离阶段。ATCC 17802胞外多糖和蛋白在生物被膜成熟期分泌量分别是VP-0的1.67倍和2.3倍，在生物被膜形成过程中信号分子含量相差不显著（P>0.05），激光共聚焦显微镜显示ATCC 17802呈现更聚集状态。根据转录组测序结果分析可知，3个处理组（72 h vs 8 h、48 h vs 8 h和72 h vs 48 h）分别鉴别出802、1 061个和267个显著性差异表达基因，其中分别有506、655个和96个差异基因下调，296、406个和171个差异基因上调。这些差异主要体现在能量代谢、鞭毛系统、转运系统等与生物被...