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。     

绿薄荷精油对温和气单胞菌群体感应现象及其腐败特性的抑制作用

本研究以紫色杆菌Chromobacterium violaceum 026（CV026）为检测指标,结合气相色谱-质谱定量检测信 号分子,研究绿薄荷精油对温和气单胞菌群体感应现象及其腐败特性的影响。结果表明：在亚抑菌剂量下,绿 薄荷精油具有降低紫色杆菌CV026产紫色菌素的能力,其剂量为2 μL/mL时,对紫色菌素的抑制率达56.17%; 绿薄荷精油对温和气单胞菌N-酰基高丝氨酸内酯的分泌及某些腐败特性的表达,如生物被膜的形成、胞外蛋白 酶活力和细菌迁移（群集和泳动）,均有抑制作用;随着绿薄荷精油剂量的升高,抑制效果更趋明显,并且呈 现剂量依赖性。可见,绿薄荷精油具有良好的群体感应抑制活性,可作为新型的群体感应抑制剂用于延长水产 品货架期。     

钝顶螺旋藻提取物对细菌群体感应的抑制作用

以mini-Tn5突变株Chromobacterium violaceum CV026为报告菌检测系统,研究钝顶螺旋藻甲醇提取物的群体感应抑制活性及对大菱鲆腐败菌Shewanella putrefacens生物膜形成的影响。结果表明:螺旋藻75%甲醇提取物(0.125～1.000g/100mL)不仅能显著降低Chromobacterium violaceum CV026细菌紫色菌素的产生,而且能显著抑制外源信号分子N-已酰化高丝氨酸内酯(10μmol/L C6-HSL)诱导的报告菌紫色菌素的增加。当螺旋藻提取物添加质量浓度为1.000g/100mL时,对报告菌紫色菌素的抑制率达87.67%,对Shewanella putrefacens生物膜的形成抑制率达77.05%,与对照差异均达显著水平(P<0.05)。抑菌实验表明,在给定的质量浓度范围内,螺旋藻提取物对报告菌的生长无显著影响;螺旋藻提取物抑制紫色色素的产生与生物膜的形成不是通过抑制细菌的生长来实现的,而与抑制信号分子诱导的群体感应现象有关;螺旋藻提取物具有较强的细菌群体感应抑制活性,可作为细菌群体感应抑制剂用于新鲜食品及其制品的贮藏与保鲜。     

丹皮酚对格氏沙雷菌群体感应现象及生物被膜形成的影响

采用生物传感器紫色杆菌CV026检测丹皮酚的群体感应现象抑制能力,探讨丹皮酚对格氏沙雷菌群体感应现象及生物被膜形成能力的影响。结果表明:在亚抑菌浓度下,丹皮酚对紫色杆菌CV026产紫色菌素有抑制作用,500μg/mL丹皮酚处理紫色杆菌后紫色菌素产量下降57.95%。光学显微镜分析丹皮酚对格氏沙雷菌生物被膜形成有抑制作用,扫描电镜验证丹皮酚不仅抑制生物被膜形成,而且可使生物被膜断裂。丹皮酚还抑制格氏沙雷菌毒力因子的表达,如蛋白酶和胞外多糖产量,随着丹皮酚质量浓度的增加,抑制作用呈现质量浓度依赖性。由此可见,丹皮酚有较强的群体感应抑制效果。     

食品酸味剂抑制采后大白菜的胡萝卜软腐欧氏杆菌研究

为寻找安全的食品添加荆以减少采后大白菜腐烂.对大白菜腐烂细菌进行了分离、鉴定,并采用酸味剂抑制其生长.通过对细菌形态、染色特征、鞭毛、运动的观察.结合葡萄糖发酵试验、蔗糖发酵试验、V.P试验、明胶液化试验、淀粉水解试验、产吲哚试验、产硫化氢试验、硝酸盐还原试验,鉴定出该细菌为胡萝卜软腐欧氏杆菌.将该菌回接到新鲜白菜上,在25℃放置5 d后,出现相同的腐烂症状,并从中分离、鉴定得到胡萝卜软腐欧氏杆菌(柯赫氏法则).通过在培养基中添加多种食品酸味剂(冰醋酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、磷酸、富马酸)的抑菌试验,筛选抑菌效果好的酸味剂,并在大白菜叶片上做浸渍试验.结果显示食品酸味剂能够有效地抑制胡萝卜软腐欧氏杆菌生长,其中,冰醋酸是酸味剂中抑制胡萝卜软腐欧氏杆菌生长最好的酸味剂.0.01%冰醋酸即有良好的抑制效果.     

富马酸钠对荧光假单胞菌群体感应现象及其腐败活性的抑制作用

以报告菌株紫色杆菌CV026为检测模型,探究富马酸钠对荧光假单胞菌群体感应现象及其腐败特性的影响。采用酶标法及光学显微镜观察富马酸钠对荧光假单胞菌生物被膜的抑制效果,利用气相色谱-质谱分析富马酸钠对荧光假单胞菌分泌信号分子的影响。结果表明：在亚抑菌浓度下,富马酸钠可以显著降低紫色杆菌CV026紫色菌素的产生量（P＜0.05）;当质量浓度为2.0 mg/mL时,富马酸钠对紫色菌素的抑制率达50.95%,且不影响CV026菌株的生长。富马酸钠能有效抑制荧光假单胞菌生物被膜形成、群集与泳动、胞外蛋白酶活性等相关腐败特性,且质量浓度与其抑制作用呈正相关。另外,由气相色谱-质谱检测结果可知,富马酸钠对荧光假单胞菌N-酰基高丝氨酸内酯信号分子的分泌有较好的抑制效果。因此,富马酸钠具有较好的群体感应抑制活性,可作为新型群体感应抑制剂用于水产品贮藏保鲜。     

草莓酸对莓实假单胞菌群体感应的抑制作用

目的:利用报告菌株紫色杆菌探究草莓酸的群体感应抑制性及其对莓实假单胞菌的群体感应作用。方法:利用细菌凋亡率、气相色谱-质谱分析、生物膜的抑制效果、胞外聚合物生成量以及观察细菌的群集和泳动等参数,来研究草莓酸对莓实假单胞菌群体感应的抑制效果。结果:草莓酸的最小抑菌浓度(MIC)为0.5 mg/mL,亚抑菌浓度下草莓酸虽然降低了菌株CV026产生紫色素的能力,但对细胞凋亡没有任何影响。通过气相色谱-质谱定量检测发现莓实假单胞菌所产的群体感应信号分子是C8-HSL和C10-HSL,草莓酸对信号分子的分泌产生抑制效果。在亚抑菌浓度下草莓酸对莓实假单胞菌的生物被膜形成量为21.06%,细菌的群集和泳动的抑制率分别降低34.06%和75.02%,且呈现质量浓度依赖性。结论:草莓酸具有较好的群体感应抑制性,可以作为水产保鲜中的群体感应抑制剂。     

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。     

海藻源细菌群体感应抑制剂筛选及其活性的初步研究

目的从海藻多酚提取物中筛选细菌群体感应抑制剂并研究其活性。方法采用紫色杆菌Chromo-bacteriumviolaceum CV026琼胶扩散法及高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)法检测海藻多酚群体感应抑制活性及其成分组成。结果在选取的25种海藻中,12种海藻多酚具有群体感应抑制活性,其中石莼、马尾藻、裙带菜多酚的抑制活性最强。在1.0 mg/m L多酚浓度下,其形成的群体感应抑制圈直径分别为25.18、21.61、20.43 mm。采用HPLC进一步对三种海藻多酚的成分进行检测,结果显示三种海藻多酚均含有儿茶酚及表儿茶素。此外,还含有少量的阿魏酸及芦丁。结论石莼、马尾藻、裙带菜多酚具有群体感应抑制活性,有望开发为新型群体感应抑制剂。     

海藻源细菌群体感应抑制剂筛选及其 活性的初步研究

目的 从海藻多酚提取物中筛选细菌群体感应抑制剂并研究其活性。方法 采用紫色杆菌Chromo-bacteriumviolaceum CV026琼胶扩散法及高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)法检测海藻多酚群体感应抑制活性及其成分组成。结果 在选取的25种海藻中, 12种海藻多酚具有群体感应抑制活性, 其中石莼、马尾藻、裙带菜多酚的抑制活性最强。在1.0 mg/mL多酚浓度下, 其形成的群体感应抑制圈直径分别为25.18、21.61、20.43 mm。采用HPLC进一步对三种海藻多酚的成分进行检测, 结果显示三种海藻多酚均含有儿茶酚及表儿茶素。此外, 还含有少量的阿魏酸及芦丁。结论 石莼、马尾藻、裙带菜多酚具有群体感应抑制活性, 有望开发为新型群体感应抑制剂。     

Quorum Sensing Inhibitory and Anti-Biofilm Activity of Essential Oils and Their in vivo Efficacy in Food Systems

The present study investigated the effect of the essential oils of Cuminium cymium, Murraya koenigii, Curcuma longa, Zingiber officinale, Myristica fragrans (mace and nutmeg), Trigonella foenum graceum, and Elettaria cardamomum on AHL-mediated quorum sensing and biofilm formation. Inhibition of quorum sensing (QS) regulated phenotypes by the essential oils at subinhibitory concentrations was investigated using the biosensor bacteria Chromobacterium violaceum (C. violaceum 12472 and C. violaceum CV026) and Pseudomonas aeruginosa PA01. Sub-MIC of essential oils was screened for inhibition of quorum-sensing regulated pigment production, motility and biofilm formation in the biosensors. The essential oil of M. koenigii showed the most promising QS inhibitory and anti-biofilm activity at a concentration of 0.02% v/v and hence was used for further studies. Anti-biofilm activity against food spoilage Pseudomonas species was studied by crystal-violet MTP method and fluorescence microscopy. The essential oil of M. koenigii at sub-MICs inhibited biofilm formation in the pseudomonads by inhibiting cell attachment, reducing metabolic activity and EPS production, and preventing biofilm maturation. Further, it was capable of delaying spoilage by psychrotrophic P. psychrophila PSPF19 in refrigerated milk. The major components present in M. koenigii essential oil were caryophyllene, caryophyllene oxide, cinnamaldehyde, α-, and β-phellandrene and eugenol. Application of M. koenigii essential oil and its constituents based on the quorum-sensing inhibitory and anti-biofilm activity would be a novel intervention strategy to enhance shelf life and food safety.     

1,10-癸二醇对杀鲑气单胞菌群体感应的抑制作用

本研究以1,10-癸二醇（1,10-decanediol）为研究对象,通过紫色杆菌CV026特征性紫色菌素的产生对1,10-癸二醇的抗群体感应活性进行验证,并在亚抑菌浓度条件下探究1,10-癸二醇对杀鲑气单胞菌群体感应现象及腐败特性的抑制作用。研究结果表明,1,10-癸二醇对杀鲑气单胞菌的胞外蛋白酶活性、群集与泳动能力和生物被膜形成等相关腐败特性均具有较强的抑制作用,而且其抑制效果呈浓度依赖性增强。当1,10-癸二醇的质量浓度为0.4 mg/mL时,杀鲑气单胞菌的胞外蛋白酶活性明显减弱,运动能力也变得很弱,生物被膜的形成率降低了76.92%;通过扫描电镜观察生物被膜形态,发现随着1,10-癸二醇溶液浓度增大,生物被膜表面形成的裂缝会逐渐变多,直至完全龟裂,最终会使生物被膜的面积减小。由此可见,1,10-癸二醇具有较好的群体感应抑制效果,可以作为新型的群体感应抑制剂用于水产品保鲜。     

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。     

绿原酸对荧光假单胞菌群体感应现象及其腐败特性的抑制作用

首先以群体感应报告菌株紫色杆菌CV026检测模型,确定绿原酸的群体感应抑制活性,结合HPLC-MS/MS检测其对荧光假单胞菌释放信号分子的影响。以胞外酶活性、嗜铁素、群集与泳动为评价指标,通过添加外源信号分子分析绿原酸对荧光假单胞菌群体感应活性及腐败特性的调控作用。结果表明:在不影响荧光假单胞菌正常生长的剂量下,绿原酸可以减少其信号分子的产生,明显抑制荧光假单胞菌嗜铁素的产生、胞外蛋白酶、胞外脂肪酶活性、群集与泳动等相关腐败特性,且随着绿原酸浓度的升高,抑制效果更趋明显。因此,绿原酸具有较好的群体感应抑制活性,该研究为绿原酸作为群体感应抑制剂的开发提供了理论支持。