冷却肉特定腐败菌群体感应的研究进展

微生物引起的腐败变质是影响肉品质量安全的重要因素。研究表明,细菌群体感应（quorum sensing,QS）与肉类腐败变质密切相关。群体感应抑制剂（quorum sensing inhibitor,QSI）通过阻断QS信号的合成或传递,降低细菌致腐性,成为肉品保鲜技术领域极具应用前景的新靶点。本文概述了微生物的QS现象、QS对肉品腐败变质的影响以及QSI的来源、特性和作用机制,并提出利用QS调控肉品腐败变质存在的问题和应用前景。     

气单胞菌群体感应及其抑制剂研究进展

细菌群体感应（quorum sensing,QS）是细菌通过信号分子的产生、释放、积累和感应进行化学交流的过程,这种信号分子又称之为自诱导物（autoinducers,AI）。气单胞菌（Aeromonas）是水产品中常见腐败菌,也是动物和人类的环境条件致病菌。近年来研究报道气单胞菌的致病性和腐败行为可能与QS有关,提示可以通过抑制气单胞菌QS对其进行防控。气单胞菌QS系统按照信号分子种类的不同可以分3类：以N-酰基高丝氨酸内酯类化合物（N-acyl homoserine lactone,AHLs）作为信号分子的AI-1系统、以4,5-二羟基-2,3-戊二酮（4,5-dihydroxy2,3-pentanedione,DPD）衍生物为信号分子的AI-2系统和QseBC双组分调控的AI-3系统。本文介绍这3类QS系统及其调控机制,概述植物来源、微生物和动物来源、化学合成类气单胞菌QS抑制剂（quorum sensing inhibitors,QSI）的研究进展,探讨气单胞菌QSI在水产品腐败和水产病害预防中的应用和前景,以期为气单胞菌QSI在水产品安全方面的应用提供参考。     

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。     

食源性细菌关键小分子信号通路研究进展

食源性细菌引起的食品腐败和生物被膜形成是食品科学领域关注的热点。研究表明这些现象与细菌群体感应（quorum sensing,QS）系统和第二信使环二鸟苷酸（cyclic di-guanosine monophosphate,c-di-GMP）系统密切相关,深入研究发现细菌可通过利用胞外自诱导物和胞内c-di-GMP分别感知细胞密度和外界刺激来调控一系列生理活性。鉴于此,本文主要围绕食品腐败和生物被膜形成关联的QS和c-di-GMP这两个系统,阐述食源性细菌关键小分子信号通路,探讨QS和c-di-GMP信号通路之间的调控网络,旨在更好地理解食品体系中细菌引起的腐败和生物被膜形成现象,提供保障食品品质与安全的控制靶点。     

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...     

食品防腐中群体感应及其抑制剂的研究进展

食品的腐败变质是食品工业长期以来一直面对的重大问题。近年来研究表明细菌群体感应(quorum sensing,QS)现象与食品腐败变质密切相关。本文简要介绍了群体感应系统和信号分子的分类,重点阐述了群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors,QSIs)的研究进展,并讨论了利用群体感应抑制剂控制食品腐败变质的应用前景。     

群体感应在食源性微生物生物膜形成中的作用

生物膜(Biofilm)是由众多微生物聚集黏附在物体表面形成的多细胞群体结构,多种食源性微生物均能形成相应的生物膜,且该现象的产生对食品加工与安全有着重要影响。群体感应(Quorum sensing,QS)已被证明是调控生物膜形成的重要因素。文章主要介绍了群体感应对几种食源性细菌及真菌生物膜形成的调控作用,旨在为食品加工过程中微生物生物膜的控制与利用提供参考。     

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。     

植物源细菌群体感应抑制剂的研究进展

细菌耐药性的出现已经成为全球公共卫生关注的问题之一,而传统处理耐药性的方法正逐渐失效,寻找新的作用靶点来开发新型抗菌药物至关重要。研究表明,靶向微生物群体感应(Quorum sensing,QS)是一种较好的替代传统抗生素的方法。从自然界中寻找群体感应系统抑制剂(Quorum sensing inhibitor,QSI),尤其是植物源QSI,被认为是解决微生物致病性和食品腐败的有效方法。本文在现有的理论和研究基础上,对植物源细菌群体感应抑制剂的研究现状进行综述,展望了群体感应抑制剂的研发前景,以期为细菌群体感应在微生物耐药性和开发新型防腐剂中的应用提供参考。     

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。     

黄曲霉群体感应研究进展

曲霉属真菌(Aspergillus)如黄曲霉、寄生曲霉侵染玉米、花生等富含油脂的作物种子后产生的黄曲霉毒素(aflatoxin)具有强致癌作用,严重威胁食品安全和人类健康。群体感应(quorum sensing,QS)曾经认为只存在于细菌中,但是在真菌中也存在QS系统,菌体的形态建成和次级代谢产物的产生都与细胞的群体密度有关。黄曲霉拥有类似群体感应的机制,菌核到分生孢子的转换受细胞密度和脂肪氧合酶调控。氧脂素作为信号分子通过密度依赖机制可抑制或促进黄曲霉的生长及黄曲霉毒素的生物合成,本文综述了黄曲霉群体感应及信号通路的研究进展,旨在从群体感应的角度抑制黄曲霉毒素的产生,为微生物与食品安全的研究提供指导。     

基于AHLs介导的革兰氏阴性菌群体感应调控及淬灭机制研究进展

革兰氏阴性细菌群体感应(QS)系统主要由N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)类信号分子介导。信号分子随着细菌密度的增加而逐渐积累,当信号分子浓度达到阈值时,同源受体结合信号分子并触发信号转导,导致细菌生物膜形成、生物发光、质粒接合转移和毒力因子等群体感应表型表达。目前革兰氏阴性菌群体感应淬灭作用的研究主要针对QS系统中合成酶(I)、AHLs信号和受体(R)三组分之一进行外部干预,进而实现抑制细菌表型的基因表达。本文首先介绍AHLs的结构、合成方式、QS系统及调控机制,然后,重点综述AHLs介导的群体感应淬灭作用(QQ)和AHLs内酯酶、酰基转移酶和氧化还原酶3类群体感应淬灭酶的来源、种类、信号分子类型及降解机理。本文为控制由AHLs介导的革兰氏阴性菌群体感应机制研究提供参考,也为实现通过群体感应淬灭作用控制革兰氏阴性菌导致的疾病提出一个新的思路。     

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。     

真菌群体感应分子法尼醇及其作用机制

群体感应(quorum sensing,QS)是取决于细胞密度的微生物通信机制,可调节细菌毒力因子分泌、生物膜形成、感受态和生物发光等行为。真菌群体感应系统10年前在法尼醇控制致病多态性真菌白色念珠菌中的细丝化研究中被发现。研究显示法尼醇作为群体感应分子(QSM)对宿主和其他微生物发挥多种作用;还发现芳香醇酪醇是控制白色念珠菌生长、形态发生和生物膜形成的另一群体感应分子。在酿酒酵母中,发现另两种芳香醇苯乙醇和色氨酸是在氮饥饿条件下调节形态发生的群体感应分子。此外,类似于群体感应的种群密度依赖性行为已在几种其他真菌中描述。本综述总结了目前发现群体感应效应的几种关键真菌物种,并重点阐述了研究较多的白色念珠菌和法尼醇作用的微观机制研究进展。     

致腐细菌群体感应信号系统调控水产品腐败变质的研究进展

水产品在人们生活中占有重要地位，但水产品的腐败不仅带来了巨大的经济损失，还严重影响了水产品的质量安全，因此水产品的腐败问题急待解决，越来越多的研究指出水产品腐败与致腐细菌群体感应(quorum-sensing, QS)密不可分。该文介绍了QS系统的分类，综述了常见水产品中致腐细菌的QS现象，从腐败指标和生物膜的形成两个方面阐述了致腐菌株QS与水产品腐败的关系，同时总结了群体感应抑制剂(quorum-sensing inhibition, QSI)在水产品腐败中发挥的作用，并简要讨论了通过调控腐败细菌QS来抑制水产品腐败的可行性和未来发展趋势。     

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。     

生物被膜初始黏附调控机制及其在食品品质控制中的应用研究进展

生物被膜态是细菌在自然界中主要的存在形式。细菌的初始黏附开启了生物被膜形成的生命周期。初始黏附是浮游态细菌在细菌元器件、胞外聚合物等因素的影响下，吸附于生物或非生物表面并开始形成生物被膜的过程。细菌的初始黏附受到多种调控系统的影响，因此，对相关调控系统进行深入研究具有重要的意义。本文对环二鸟苷酸、双组分调控系统和群体感应系统3个主要影响细菌初始黏附的调控系统进行综述，并介绍这些调控系统调控细菌初始黏附作用的机制，同时对从控制初始黏附角度保证食品品质进行总结和展望。本文可为控制细菌生物被膜危害食品品质提供理论依据，对促进食品产业发展具有一定的现实意义。     

pH和NaCl质量浓度对发酵鱼糜中腐败菌Aeromonas veronii bv. veronii群体感应的影响

细菌通过群体感应(Quorum sensing,QS)系统来调控自身一些代谢行为,如生物膜的形成、鞭毛运动等,可引起食品腐败和食源性疾病,分析环境因素对细菌QS的影响对控制水产品质量安全具有重要意义。该研究以从发酵鱼糜中分离的腐败菌Aeromonas veronii bv.veronii为研究对象,利用生物报告菌根癌农杆菌及激光共聚焦显微镜等技术分析了pH(6.0、7.0、8.0)和Na Cl(5、10、20 g/L)对细菌N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl homoserine lactone,AHL)类信号分子介导的QS及代谢行为的影响。研究发现,培养基初始pH 8.0或NaCl质量浓度为20g/L时能显著降低细菌产生的AHLs活性、生物膜形成能力及泳动能力(p0.05)。由此认为,通过控制环境中的pH和Na Cl质量浓度能影响细菌合成AHLs及其QS系统的表达,并调控细菌的代谢行为。     

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。     

腐败牛奶中三种细菌生物被膜特性探究

生物被膜的形成给牛奶保藏和保鲜带来极大的隐患,探讨牛奶腐败过程中生物被膜形成特性以及寻求有效的抑制生物被膜的方法具有重要意义。本实验通过微孔板法模拟牛奶腐败过程,研究食源性金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌和大肠杆菌在牛奶中生物被膜形成能力、生物被膜中活菌数目与种间群体感应信号分AI-2活力三者之间的关系。随后利用AI-2抑制剂呋喃酮,检测三种细菌生物被膜形成能力及AI-2活力变化。最后证明,三种细菌生物被膜形成能力、生物被膜中活菌数目以及AI-2活力顺序均是金黄色葡萄球菌大肠杆菌沙门氏菌。添加呋喃酮之后,三种细菌的生物被膜形成能力以及AI-2活力均下降,其中金黄色葡萄球菌的生物被膜形成能力下降为原来的25%。因此表明,此三种细菌生物被膜形成能力的大小可能是是通过调节生物被膜中AI-2的活力实现的。