非编码小RNA对食源性致病菌的调控机制

细菌性食物中毒属食品安全问题，其主要由食源性致病菌所致。在食品加工及贮藏阶段，细菌为了适应残酷的生存环境，进化出复杂的调控机制。如:通过改变自身基因的表达水平而提高存活率。细菌体内大量存在的非编码小分子RNA(sRNA)，在调控中起重要作用。sRNA能够通过多种方式促进或抑制蛋白的合成，这与细菌的生理机制表达、环境胁迫的耐受性等密切相关。因环境改变而诱导sRNA转录，进行调节的细菌，在生理与抗性上会产生显著性改变。可能导致细菌的抗性增强，难以被消灭，同时还会提高自身毒性而威胁人体的生命健康。本文主要综述sRNA对食源性致病菌致病性的影响，以及环境改变而受到胁迫时的调控方式，揭示细菌sRNA在生物适应性进化及生命活动中的作用。     

酸胁迫条件对粪肠球菌Gr17代谢合成细菌素的影响

目的:粪肠球菌Gr17分离自中国传统发酵酸鱼，可以代谢合成新型广谱IIa类细菌素enterocin Gr17，有作为发酵食品功能性菌株的巨大应用潜力，然而该菌株应用于实际发酵环境时会面临各种胁迫条件，酸胁迫是其中主要的胁迫因素之一。本研究旨在探讨不同酸胁迫条件对菌株Gr17生长及代谢合成细菌素的影响。方法:在筛选可正向影响细菌素合成的酸胁迫条件参数基础上，测定该条件下细菌素生物合成相关基因的表达水平变化，分析其影响机制。结果:与正常生长条件pH 7.0相比，在pH 4.5~6.5的酸胁迫条件下，菌株Gr17的菌体密度会随pH值的下降而降低；pH 5.0～6.5的酸胁迫条件可明显正向提高细菌素的分泌合成量，其中pH 5.5的酸胁迫条件最为明显。在此条件下，细菌素生物合成相关ABC转运系统as-48H、as-48G、as-48F、as-48E基因表达在处理时间48 h内没有显著变化，种内群体感应调控系统自诱导肽基因entIP在8 h时表达量明显提高，双组分基因entPK、entR以及细菌素编码基因entGr17在12 h时表达量明显提高。结论:基于以上结果，推测pH 5.5的酸胁迫条件可以促进自诱导肽的分泌表达，正向调控种内群体感应系统，从而增加细菌素的合成。本研究结果对于从分子水平上全面揭示实际发酵环境中乳酸菌细菌素的合成调控行为，最大限度地提高产细菌素乳酸菌在发酵生产中的应用价值具有重要的科学和现实意义。     

环境胁迫调控植物乳杆菌细菌素合成的研究进展

植物乳杆菌作为具有重要经济价值的乳酸菌被广泛应用于食品发酵与保鲜领域,由于其代谢过程中会产生具有广谱抑菌特性、对热稳定且易被蛋白酶水解的细菌素,因此有作为天然食品生物防腐剂的较大应用潜力。研究表明,在发酵过程中菌体的生长和细菌素的合成受多种环境因素如盐胁迫、酸胁迫、氧胁迫及低高温胁迫的影响,但目前环境因素调节信号分子产生以及调控相关基因合成细菌素的具体机制仍然有待研究,另一方面,通用的调控通路还未被发现。因此,本文介绍了植物乳杆菌抵御胁迫的反应机制并详细阐述了环境胁迫下与细菌素合成密切相关的调控基因和重要调控蛋白,为食品发酵加工过程中合理控制发酵条件,促进细菌素合成从而延长食品货架期提供理论依据。     

双组分调控系统及其对细菌诱导性耐酸响应调控机理的研究进展

双组分调控系统（two-component regulatory system,TCS）是维持细菌在压力环境中存活的重要结构。食品加工过程极易产生高渗、弱酸等压力环境,双组分系统能够帮助细菌感受外部环境的胁迫,及时动员体内对抗机制,这一过程容易产生耐酸、耐渗透压、耐高温甚至是高毒性的菌株,威胁食品安全。本文主要对TCS的结构组成、识别信号及调控作用等进行概述,并与细菌诱导耐酸响应（acid tolerance response,ATR）中的酸休克蛋白、细胞膜系统和氨基酸代谢等产生机制进行联系,综述了细菌在酸性条件下通过TCS响应信号分子激发ATR的具体过程。     

丝状真菌全局转录调控因子研究现状及发展

丝状真菌的次级代谢产生的有益或有害于人类的代谢产物,已成为生物医药和食品发酵领域的研究热点。丝状真菌的次级代谢是一个复杂的、多层次的调控过程,其中全局性转录调控因子发挥着至关重要的作用。当面临不同环境胁迫情况时,丝状真菌通过启动全局性转录调控因子对菌体生长、繁殖及相关主代谢途径和次级代谢进行适应性转录调控,从而影响不同的次级代谢产物合成和分泌。针对已发现的丝状真菌不同类型全局性转录调控因子及其在提高菌体耐受性、调控菌体生长形态及次级代谢产物合成的研究现状展开论述,为丝状真菌在发酵生产过程中提高菌株耐受性和增加目的代谢产物等方面提供研究思路。     

苹果酸-乳酸发酵细菌乙醇胁迫应答机制研究进展

由乳酸菌引起的苹果酸-乳酸发酵是生产优质葡萄酒的一个重要工艺过程。在这个过程中,乙醇是乳酸菌活性的主要抑制因子,特别是随着全球气候变暖带来的葡萄含糖量的增加,乙醇对乳酸菌的抑制作用越来越成为人们的研究热点。乙醇胁迫使得乳酸菌细胞结构发生变化,影响苹果酸-乳酸发酵的顺利进行。因此,乳酸菌在乙醇胁迫下的生长、代谢对葡萄酒生产是非常重要的。该文对苹果酸-乳酸发酵过程中常见乳酸细菌在乙醇胁迫下的应答机制进行了阐述,为乳酸菌乙醇胁迫耐受性机制的研究和优良菌株的选育提供参考。     

全局调控因子CodY在益生菌中的研究进展

CodY是一个具有一定的保守性的全局转录调控因子,普遍存在于低G-C含量的革兰氏阳性菌中。对枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌等益生菌的研究表明,CodY对菌株的碳代谢、氮代谢、胁迫响应、营养物质的吸收以及自然感受态等具有重要的调控作用。文中对益生菌中调控因子CodY的结构、调控机制和结合位点进行综述,并以枯草芽孢杆菌和乳酸乳球菌等为例介绍CodY的调控作用,为进一步改造菌株,探索CodY潜在的调控功能,以及为其在食品发酵中的应用提供参考。     

乳酸菌细菌素的高效表达方法研究

乳酸菌细菌素作为天然的生物防腐剂,因其高效、无毒等特点而备受关注,但目前只有乳酸链球菌素实现了工业化生产。乳酸菌细菌素产量低是限制其大规模生产的瓶颈之一。从高产菌株筛选、发酵条件调控、基因工程技术、诱导调控和胁迫刺激应答5个方面,综述了提高乳酸菌细菌素产量的方法,期望为提高乳酸菌细菌素产量的研究提供新思路。     

乳酸菌抗氧化活性及其在发酵肉制品中的应用研究进展

乳酸菌作为发酵肉制品中的发酵剂,已被证实具有抗氧化活性,但在发酵过程中,容易受到各种环境胁迫因子的影响,这些胁迫因子能够诱发菌体胞内活性氧自由基的产生和积累,进一步影响菌株的抗氧化活性,很大程度上限制了其在发酵肉制品中的抗氧化作用。本文综述乳酸菌面临的环境胁迫因子,探究其对氧化胁迫的应答与防御机制和抗氧化机理,并阐述提升乳酸菌氧化胁迫抗性的策略及乳酸菌在发酵肉制品中的抗氧化作用。     

黄酒酿酒酵母对醇类物质的代谢调控研究进展

醇类物质是酿酒酵母在酒酿造过程中产生的主要代谢产物之一，酒精发酵过程中酿酒酵母代谢是产生醇类物质的主要来源，深入研究黄酒酿酒酵母醇类物质的代谢调控机制，对于高级醇的含量控制以及定向培育产乙醇及芳香醇的黄酒酿酒酵母工业菌株具有重要的指导意义。本文系统综述了黄酒中主要醇类物质的代谢途径及基因敲除方法、诱变育种技术以及发酵环境变化在酿酒酵母对醇类物质代谢调控中的应用，对黄酒酿酒酵母对醇类物质代谢调控系统的建立有重要的理论意义，为实现黄酒中醇类物质含量的精准调控提供了参考。     

1株高产生物膜发酵乳杆菌抗胁迫特性与全基因组分析

为探究高产生物膜发酵乳杆菌733的抗性机理，测定其对模拟人工胃肠液、酸、胆盐、温度和盐胁迫的耐受性以及有害代谢产物的分泌情况，同时对其全基因组进行测序分析。结果显示，高产生物膜发酵乳杆菌733在模拟人工胃肠液中的存活率分别为(98.1±0.5)%和(98.1±1.2)%，存活率较高，且不产生有害代谢产物；不同胁迫环境均会抑制菌株生长，而在某些特定条件下会刺激菌株产生应激响应以保证菌株活力；发酵乳杆菌733在经历不同环境胁迫时，主要对trxA、perR、ctsR和argR基因产生影响，而这些基因调控菌株抗逆性的作用方式还有待研究。     

明串珠菌的碳代谢调控研究进展

明串珠菌是韩国泡菜、德国泡菜和腌菜等发酵蔬菜中的优势细菌,保持产品的质量中起着重要作用,在各种乳制品中也有它的应用,因此近年来在内地对其的研究开始活跃.为明串珠菌的碳代谢调控研究提供第一手资料,该文综述了明串珠菌的碳代谢途径、发酵调控和基因表达调控.     

环二鸟苷酸调控细菌胞外多糖生物合成的研究进展

细菌胞外多糖(Exopolysaccharide,EPS)是细菌生长代谢过程中自身合成并分泌到细胞壁外的一种次级代谢产物,可以调节细胞对不同基质的初始附着,保护细胞抗环境胁迫和脱水。作为潜在的益生元,EPS具有安全,无毒和特殊的理化性质,广泛应用在食品、医药、生物和工业等领域。然而,细菌代谢系统复杂,EPS的生物合成机制仍未得到全面解析。环二鸟苷酸(Cyclic diguanylate,c-di-GMP)作为一类重要的第二信使,在细菌的生物被膜形成、运动性、黏附、毒力以及EPS合成等众多生理活动上发挥重要的调控作用。c-di-GMP转录调控机制的解析,为探明细菌EPS的生物合成机理提供了全新的思路。本文详细总结了c-di-GMP的特性及合成降解途径,重点综述c-di-GMP在介导细菌EPS生物合成过程中的调控机理。本篇综述为揭示细菌EPS生物合成机理和构效关系的研究提供理论基础。     

嗜盐微生物对发酵海鲜调味品风味影响研究进展

文章综述了嗜盐微生物在海鲜调味品发酵过程中的发酵机制,介绍了嗜盐菌代谢途径对传统发酵调味品特征风味的影响,阐述了其在盐胁迫、风味形成及生物胺降解中的作用,并从微生物组学影响的氨基酸代谢、支链醛形成及基因调控等层面论述了嗜盐微生物对风味的影响机理。     

冷冻干燥影响乳酸菌发酵活力机制的研究进展

乳酸菌是食品中常用的发酵菌株或益生菌,常以冻干粉的形式应用于工业生产。冻干过程中的脱水及低温等条件对乳酸菌形成胁迫,造成菌株活力下降甚至死亡。冻干粉中菌株活菌数或发酵活力是乳酸菌冻干粉的重要指标。目前大部分研究集中在解析菌株抗冻干机制以及提高菌体冻干存活率等技术,本文围绕乳酸菌发酵活力指标,综述了冷冻干燥过程中影响发酵活力的因素,阐述了细胞膜流动性、通透性和细胞膜损伤异质性等对乳酸菌发酵活力的作用及机制,为进一步阐明冷冻干燥影响乳酸菌发酵活力的途径,开发提高乳酸菌冻干粉发酵活力的技术提供依据。     

乳酸菌逆环境下分裂及调控的研究进展

乳酸菌因发酵性能、益生和拮抗能力被广泛应用于食品、工业及医学等领域,但实际生产中,不利环境会抑制乳酸菌的活性和分裂能力,导致活性菌体数量无法提高,限制其在生产中的应用。本文借鉴多种细菌的分裂机制及调控研究,分别介绍了以"DNA复制"、"分裂体形成"和"子细胞分离"为主的细菌分裂周期过程,着重介绍了与乳酸菌一致的分裂关键蛋白染色体复制起始蛋白(chromosomal replication initiator protein DnaA,DnaA)和类微管丝状温敏感突变体蛋白Z(Filamenting temperature sensitive mutant Z,FtsZ);归纳总结了逆环境对细菌分裂周期关键蛋白表达、活性及定位的影响;根据已报道乳酸菌抗胁迫环境的调控研究,简述了菌体细胞分裂调控的可能机制。由于针对乳酸菌细胞分裂的相关研究鲜有报道,本文拟通过已报道的分裂机制,对乳酸菌抗逆环境下分裂的研究提供借鉴,为乳酸菌分裂调控研究提供新思路。     

益生菌发酵乳低温酸性双重胁迫致益生菌损伤 机制的研究进展

益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,是定植于人体肠道、生殖系统内,能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。近年,有关益生菌发酵乳中低温酸性双胁迫致益生菌的损伤,发酵乳中益生菌活性的保护,以及组学技术推动下的菌株损伤相关代谢研究取得了一定进展。本文综述了益生菌低温酸性双胁迫下损伤应激和保护机制、菌株特性对发酵乳风味和质量的影响及益生菌发酵乳冷藏过程低温酸性双重胁迫下菌体活性的保护策略,为研究影响益生菌发酵乳中益生菌存活能力、菌体细胞膜特性及代谢酶活性的因素,明确益生菌发酵乳基质中益生菌低温酸性双胁迫损伤的分子机制,建立益生菌发酵乳加工和贮藏过程中益生菌的保护策略提供参考,也为未来改善益生菌发酵乳的功效和品质提供了科学依据。     

基于转录组学分析酿酒酵母PY01高密度培养的氧化胁迫应答机制

为探究酿酒酵母PY01高密度培养过程中响应氧化胁迫的机制,对酿酒酵母PY01氧化处理(6 mmol/L H2O₂)2 h后进行转录组学分析。结果表明:共鉴定出393个差异表达基因(DEGs);基于GO注释与KEGG富集分析,已鉴定的DEGs参与了代谢(如氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢等)、遗传信息和细胞过程(过氧化物酶体)等通路。在氧化胁迫下,酵母菌通过增强一些抗氧化酶,如SOD2、SRX1等来清除ROS;酵母菌还通过增强糖酵解和TCA循环产生更多的能量,以适应氧化胁迫、修复损伤的蛋白质以及DNA或维持金属离子的转运。与此同时,还上调了与一般应激反应相关的分子伴侣和蛋白水解酶。这表明酿酒酵母PY01响应氧化胁迫的过程,是一个复杂的综合调控网络。酿酒酵母PY01应对氧化应激机制的发现,为设计酵母菌高效培养的控制策略,提高菌株的抗逆性和促进现代果酒等发酵工业及其它生物制品生产中利用活性酵母菌奠定了理论基础。     

三孢布拉霉发酵生产类胡萝卜素的产业化关键点探讨

三孢布拉氏霉菌代谢可产生天然的β-胡萝卜素和番茄红素,该菌株的性能已被广泛认可,并已实现工业化生产。文中对三孢布拉氏霉菌的代谢途径、相关基因、发酵调控和菌株诱变改良等产业化过程中的关键点进行了综述。     

重金属铜对酿酒酵母的氧化胁迫及其应用研究进展

酿酒酵母作为真菌微生物和真核模式生物在发酵、功能性营养源、医药、食品和生物等领域具有十分广泛的应用,但其在生长代谢过程中易受到重金属铜的胁迫,从而迟滞酿酒酵母菌体的生长代谢,影响酿酒酵母发酵产物的质量。综述了重金属铜胁迫对酿酒酵母的危害,酿酒酵母对重金属铜胁迫所产生的应激反应,以及酿酒酵母对铜胁迫抗性在发酵工业和环境净化方面的应用,为酿酒酵母在工业中得到更好的生产应用提供思路。