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。     

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（群集、泳动和蹭行）、生物被膜形成和胞外多糖合成的影响。结果表明,当DF9-QSI≤0.8 mg/mL时,其不影响副溶血弧菌的生长,且可有效降低其AI-2活性,抑制副溶血弧菌的运动、生物被膜形成及胞外多糖的产生,呈现浓度依赖性。三种显微结果（光学显微镜、扫描电镜和激光共聚焦显微镜）联合表明DF9-QSI对副溶血弧菌生物被膜的破坏作用。因此,本研究发现DF9-QSI具有良好的AI-2类QS淬灭活性,为开发一种新型、有效的乳酸菌源QSIs提供理论依据,也为控制副溶血弧菌QS系统提供潜在的微生物资源。     

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...     

4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮对单增李斯特菌AI-2类群体感应的干扰效应

利用群体感应抑制剂靶向干扰病源菌已成为有效控制致病性危害的突破口。本研究通过测定菌体浓度、哈氏弧菌BB170报告菌的发光值,研究不同浓度4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮(DMHF)作用下单增李斯特菌(L.m)的生长与信号分子AI-2活性;通过半固体穿刺法、结晶紫法及溶血平板法检测L.m的动力、生物膜及溶血性,来评价DMHF对L.m AI-2类QS的干扰效应。结果表明,≤ 200 μg/mL的DMHF能推迟L.m的生长,且明显抑制了L.m AI-2的活性,实验组的AI-2活性值均低于阴性对照组的40%,由此可判定DMHF是AI-2类QS的抑制剂;当DMHF浓度为100 μg/mL时能明显抑制L.m的运动能力;50、100和200 μg/mL的DMHF对L.m生物膜的形成抑制率分别为29.72%、44.88%和75.27%;200 μg/mL的DMHF完全抑制溶血环的产生,本研究为利用DMHF作AI-2类QS的抑制剂提供依据。     

锌片表面疏水性对副溶血性弧菌生物被膜形成的影响

为了研究锌片表面亲疏水性对副溶血性弧菌生物被膜生长的影响,采用不同处理方法获得具有不同亲疏水性能的锌片表面;采用置片法培养副溶血性弧菌生物被膜,用结晶紫染色法、扫描电镜法、超声波平板法观察并检测玻璃表面副溶血性弧菌生物被膜的生长情况。结果表明,锌片表面的疏水性越强,副溶血性弧菌生物被膜在其表面生长的速度越慢。提高材料表面的疏水性能,有利于抑制副溶血性弧菌生物被膜的形成。     

群体感应信号分子AI-2调控乳酸菌生物膜形成机制的研究进展

乳酸菌生物膜具有黏附性、抗逆性以及抗菌活性等多种物理特性和生理功能,被广泛应用于改善食品质构以及食品的生物保鲜中。乳酸菌生物膜的形成需经历附着、形成、成熟、老化脱落和重新附着5个阶段,其形成受到群体感应系统的调控。群体感应系统(quorum sensing system,QS)是细菌中广泛存在的一种基因表达调控系统,该系统通过信号分子靶向调控相关基因的表达,从而调控细菌的生理功能。LuxS/AI-2型QS是调控乳酸菌益生特性的主要群体感应系统。明悉乳酸菌的LuxS/AI-2型QS及其调控生物膜形成的机制,对于乳酸菌在食品工业中的进一步应用至关重要。重点介绍了乳酸菌生物膜的形成过程,以及LuxS/AI-2型QS调控乳酸菌生物膜形成的5个调控元件,即信号分子AI-2(autoinducer-2)、关键调控基因(luxS、tuf、fba、gap)、关键调控蛋白(LuxS、LacI、AraC、PadR以及Rbs家族蛋白)、信号分子AI-2的可能受体蛋白(LuxP、LsrB、RbsB和含有dCACHE结构域的受体蛋白)以及关键代谢路径的最新研究进展;总结了信号分子AI-2调控乳酸菌生物膜形成的可能分子机制,以及信号分子AI-2受体蛋白的筛选策略。希望为深入了解LuxS/AI-2型QS调控乳酸菌生物膜的形成提供理论指导。     

玻璃表面疏水性能对副溶血性弧菌生物被膜形成的影响

为研究玻璃表面亲疏水性对副溶血性弧菌生物被膜生长的影响,采用不同处理方法获得具有不同亲疏水性能的玻璃表面;采用置片法培养副溶血性弧菌生物被膜,用结晶紫染色法、扫描电镜法、超声波平板法观察并检测玻璃表面副溶血性弧菌生物被膜的生长情况。结果表明,玻璃表面的亲水性越强,副溶血性弧菌生物被膜在其表面生长的速度越快。对于石蜡处理的具有疏水性能的玻璃,副溶血性弧菌生物被膜在其表面生长很慢。增加容器表面的疏水性能,有利于抑制副溶血性弧菌生物被膜的形成。     

原儿茶酸对副溶血弧菌的抑菌和减毒作用

该研究旨在探讨原儿茶酸对副溶血弧菌的抑菌活性和减毒作用,揭示原儿茶酸抑菌的作用机制。通过测定最小抑菌浓度（Minimal Inhibitory Concentration,MIC）、生长曲线、核酸与蛋白质泄漏量、丙二醛（MDA）含量,利用扫描电镜观察副溶血弧菌形态的变化,来评估原儿茶酸对副溶血弧菌的抑菌活性及其对细胞膜完整性和通透性的影响。同时,通过检测亚抑菌浓度（Sub-inhibitory Concentrations,SICs）下原儿茶酸对副溶血弧菌毒力因子合成的影响,研究原儿茶酸对副溶血弧菌的毒力衰减作用。实验结果表明,原儿茶酸的MIC为2 mg/mL,经MIC浓度原儿茶酸处理后,副溶血弧菌发生严重内陷和破裂,上清液中核酸、蛋白质、MDA含量分别是对照组的2.65倍、1.94倍和10.05倍。此外,原儿茶酸在浓度为1/4 MIC时对胞外多糖、胞外蛋白酶、生物被膜的抑制率分别为40.57%、19.79%和26.04%,在浓度为1/2 MIC时的抑制率分别为52.85%、28.38%和34.69%。原儿茶酸主要作用于细胞膜,通过影响细胞膜的完整性和通透性抑制副溶血弧菌的生长,在亚抑菌浓度下便可有效减弱副溶血弧菌毒力。     

反式肉桂醛对副溶血性弧菌毒力因子的抑制作用

为探究反式肉桂醛对副溶血性弧菌毒力因子的抑制作用,首先研究了反式肉桂醛对副溶血性弧菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)及亚抑制浓度,随后研究评价了反式肉桂醛对副溶血性弧菌的泳动运动性、生物被膜形成能力、黏附及侵入宿主细胞能力的影响。结果表明:反式肉桂醛对10株副溶血性弧菌的MIC为50～200μg/mL,对副溶血性弧菌ATCC 17802的亚抑制浓度为1/16 MIC、1/32 MIC、1/64 MIC。亚抑制浓度下,反式肉桂醛可降低副溶血性弧菌的泳动运动能力;通过结晶紫染色法和场发射扫描电子显微镜观察,发现反式肉桂醛可减弱副溶血性弧菌生物被膜形成能力;并且反式肉桂醛能使副溶血性弧菌黏附及侵入Caco-2细胞的能力降低。以上研究结果表明,反式肉桂醛具有降低副溶血性弧菌对人体感染能力的潜力,这为进一步开发反式肉桂醛应用于控制副溶血性弧菌引起的食源性疾病提供了理论依据。     

副溶血弧菌生物膜的形成及壳聚糖的抑制作用

考察了不同来源的副溶血弧菌生物膜的形成能力,分析了不同培养条件对副溶血弧菌生物膜形成的影响,并进一步研究了壳聚糖对生物膜形成的抑制作用。采用结晶紫法测定生物膜形成量,XTT法检测生物膜的代谢活性,苯酚-硫酸法测定生物膜的胞外多糖,分析不同浓度壳聚糖对副溶血弧菌生物膜的抑制效果。结果表明,不同菌株生物膜形成条件不同,成膜能力不同,在蟹壳上更易形成生物膜。壳聚糖表现出了较好的抑制副溶血弧菌生物膜形成的能力,最低抑菌浓度下对生物膜形成的抑制率可达70.98%,胞外多糖的减少率为78.04%,代谢活性抑制率为46.83%。     

丁香酚对解淀粉芽孢杆菌气液界面生物膜的抑制作用

为研究丁香酚对解淀粉芽孢杆菌DY1a生物膜的抑制作用及成膜早期界面黏附聚集能力的影响,分析了不同质量浓度的丁香酚对生物膜形成、生物膜表面微观结构、膜内活菌数及生物膜基质多糖和蛋白质含量的影响,并评价其对成熟生物膜的清除能力,通过细菌运动能力实验、细胞表面疏水性、细胞表面Zeta电位及细胞自聚集能力,综合分析丁香酚对生物膜形成早期界面黏附聚集能力的影响。结果表明:丁香酚对解淀粉芽孢杆菌的最低生物膜抑制质量浓度(MBIC)为1.500mg/mL,MBIC的丁香酚对成熟生物膜清除率为28.85%。添加1/2 MBIC、1/4 MBIC的丁香酚培养基气液界面形成的生物膜较为单薄,表面较为光滑平整,生物膜内活菌数显著降低。丁香酚对腐败菌泳动能力抑制率为22.16%~100.00%,对丛集能力的抑制率为43.86%~97.50%,使细胞表面疏水性、细胞表面负Zeta电位和自聚集率均降低。此外,丁香酚显著抑制了腐败菌胞外多糖和蛋白质合成。丁香酚对芽孢杆菌生物膜的抑制作用主要是通过抑制细菌运动能力,降低细胞表面的疏水性、自聚集性,从而干扰早期菌体在成膜界面上的黏附能力,并通过抑制胞外聚合物组分的合成分泌延迟生物膜的形成和成熟。丁香酚可作为抑制腐败解淀粉芽孢杆菌气液界面生物膜形成的潜在抗生物膜剂。     

基于群体感应研究苦丁茶多酚对荧光假单胞菌腐败特性的抑制作用

为探究苦丁茶多酚对分离自卵形鲳鲹的腐败菌荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）的抑制作用,本文以报告菌株紫色杆菌(Chromobacterium violaceum) CV026 为检测模型,测定了苦丁茶多酚对细菌的群体感应抑制活性,以胞外酶活性、生物被膜形成量及形态、群集与泳动性为指标,测定了苦丁茶多酚对荧光假单胞菌腐败特性的抑制作用。结果表明:苦丁茶多酚对CV026、荧光假单胞菌的最小抑菌浓度分别为2.1、3.0 mg/mL;在亚抑菌浓度下,苦丁茶多酚可以显著降低紫色杆菌CV026 紫色菌素的产生量（P<0.05）;当浓度为2.0 mg/mL 时,对紫色菌素的抑制率达68.89%,且不影响CV026 菌株的生长;苦丁茶多酚能有效抑制荧光假单胞菌胞外酶活性、生物被膜形成、群集与泳动能力等相关腐败特性,其抑制作用呈剂量依赖性,苦丁茶多酚浓度为2.0 mg/mL时,对蛋白酶、脂肪酶活性、生物被膜形成、群集和泳动能力的抑制率分别达到80.68%、53.50%、44.90%、79.56%和90.12%;苦丁茶多酚具有较好的群体感应抑制活性,可以为新型天然群体感应抑制剂研发提供参考。     

乙基麦芽酚对杀鲑气单胞菌群体感应及腐败活性的抑制作用

本研究利用群体感应报告菌株紫色杆菌（Chromobacterium violaceum）026鉴定乙基麦芽酚的抗群体感应活性,通过气相色谱-质谱定量检测分析乙基麦芽酚对杀鲑气单胞菌（Aeromonas salmonida）分泌信号分子的影响。添加外源信号分子,以生物被膜形成量、胞外蛋白酶活力、细菌运动性（群集和泳动迁移直径）为指标,分析乙基麦芽酚对杀鲑气单胞菌群体感应及腐败活性的抑制作用。结果表明：乙基麦芽酚对紫色杆菌026以及杀鲑气单胞菌的最小抑菌浓度为0.1 mg/mL,在亚抑菌浓度下,乙基麦芽酚可降低紫色杆菌026产紫色杆菌素的能力;气相色谱-质谱定量检测结果显示,乙基麦芽酚对杀鲑气单胞菌所产群体感应信号分子C12-高丝氨酸内酯的分泌具有明显的抑制作用;且0.08 mg/mL乙基麦芽酚对杀鲑气单胞菌生物被膜形成、胞外蛋白酶活力和细菌运动性（群集和泳动）的抑制率分别为71.2%、69.1%、80.4%和82.1%,且抑制作用具有浓度依赖性。由此可见,乙基麦芽酚对杀鲑气单胞菌具有较强的群体感应抑制效果,有望作为群体感应抑制剂用于水产品保鲜。     

滤纸片法筛选抑制嗜水气单胞菌群体感应的乳酸菌及抑制作用分析

采用滤纸片法从传统发酵蔬菜中筛选抑制嗜水气单胞菌群体感应的乳酸菌菌株,应用96?孔板法测定其对生物膜的抑制率,光学显微镜和扫描电镜观察其对嗜水气单胞菌生物膜形成的影响,同时以蛋白酶、嗜铁素、群集及泳动为指标研究其对嗜水气单胞菌毒力作用的影响。结果表明：来源于辽宁锦州酸菜的乳酸菌菌株SCT-2对嗜水气单胞菌群体感应有明显抑制作用,当其代谢产物粗提物质量浓度为8?mg/mL时,对嗜水气单胞菌生物膜抑制率为45.16%,光学显微镜下显示菌株SCT-2粗提物可有效抑制嗜水气单胞菌生物膜的形成,扫描电镜结果进一步表明菌株SCT-2粗提物不仅降低了嗜水气单胞菌生物膜的生成量,而且使其生物膜断裂。8?mg/mL的SCT-2粗提物可使嗜水气单胞菌蛋白酶和嗜铁素的分泌量分别减少27.18%和22.11%,对信号分子的降解率为32.27%,且对嗜水气单胞菌的群集和泳动现象抑制明显。经生理生化和16S?rRNA鉴定菌株SCT-2为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。从传统东北酸菜中获得对嗜水气单胞菌群体感应有抑制作用的植物乳杆菌SCT-2,为开发一种抑制嗜水气单胞菌群体感应的乳酸菌生物制剂提供了理论支持。     

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。     

高效液相色谱-串联质谱法检测副溶血弧菌生物被膜形成过程中的N-酰基高丝氨酸内酯信号分子

N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)是副溶血弧菌的群体感应系统的信号分子,参与微生物的毒力调控,目前缺乏准确检测生物被膜中的信号分子的方法。在现有信号分子HPLC-MS/MS检测条件基础上,针对副溶血弧菌生物被膜生成过程中信号分子定性定量检测方法进行优化。结果显示:无水甲醇:0.1%乙酸铵水为流动相分离效果较优;当选择碰撞能量为10~15 eV时,各信号分子均可形成较高比例的特征碎片离子(m/z)102.1和74.1,并在0~20 μg/L范围内均有良好的线性关系(R2>0.995),采用该法能够检测副溶血性弧菌生物被膜形成过程中产生的C₄-HSL、3-oxo-C₆-HSL和3-oxo-C₁₄-HSL三种信号分子,其中C₄-HSL的量占绝对优势(>91.67%)。在生物被膜形成的前期(0.5~3 d),信号分子的浓度缓慢增长,与生物被膜的生成量成正相关;当被膜进入消散期时(4~5 d),信号分子的浓度快速增长,与被膜生成量呈显著负相关。高效液相色谱-串联质谱法的优化有助于更加有效地检出生物被膜中的信号分子,为更好地认识生物被膜与群体感应信号分子间的调控关系提供支撑。