基于食源性细菌群体淬灭的生物膜控制研究进展

食源性致病菌和特定腐败菌在不同食品表面以及食品工业环境中形成的生物膜是引起食品质量安全问题的重要来源,研究发现群体感应系统在细菌生物膜的形成过程中起着至关重要的作用。鉴于此,本文在剖析食源性细菌群体感应系统在生物膜形成中的调控作用基础上,详细阐述了食源性细菌群体淬灭在控制生物膜中的研究现状以及相应的群体淬灭机制。此外,展望了食源性细菌群体淬灭在生物膜控制中的重点研究方向,旨在丰富食品质量与安全领域基础理论,为提升食品质量、保障食品安全提供支撑。     

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。     

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。     

基于群体感应的弧菌生物膜形成、耐药性及其控制研究进展

弧菌属是一种水生革兰氏阴性致病菌，既可引起人类食物中毒和伤口感染，还容易导致海产品腐败变质。由群体感应调控的生物被膜形成是造成弧菌产生耐药性和感染的重要原因。本文针对弧菌的群体感应、生物膜形成和耐药性产生之间的机制进行综述，概述了弧菌群体感应系统，论述了弧菌群体感应系统与其生物膜形成的相关性，从限制杀菌剂渗透、引发细菌表型适应性和耐药基因水平传递三方面重点阐述了弧菌生物膜形成对其耐药性的影响，并进一步总结了化学合成类、植物源和微生物源等群体感应抑制剂控制弧菌生物膜的研究现状，旨在为解决弧菌引起腐败和食源性疾病控制提供借鉴与参考。     

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。     

细菌群体感应系统调控及淬灭机制研究进展

细菌利用群体感应系统实现种内和种间信息的交流,调控菌体的生理特性,如生物膜的形成、菌体的运动、毒素的分泌、细菌素及抗生素的产生,群体感应系统贯穿细菌生长繁殖的整个过程,并对细菌群体的稳定性具有重要作用.近年来,越来越多的群体感应系统被发现和深入研究,其调控机制也逐渐清晰,这为群体感应系统更加广泛地应用于实际奠定了基础....     

微生物群体感应系统及其在现代食品工业中应用的研究进展

群体感应系统是一种广泛存在于多种微生物中的基因表达调控系统,能够借由对特定信号分子的密度感知实现对相关基因的靶向调控,从而使微生物展现出与低密度条件时截然不同的群体行为以及特性,以此来应对环境的变化。由于群体感应调控存在明显的生物广泛性、机制独特性以及作用高效性,使其成为近年来微生物领域中的研究热点。微生物作为食品工业中的重要研究对象,在食品保鲜,益生菌生产,食品发酵,绿色生物合成,微生物防腐剂及风味剂生产等研究领域中均发挥着至关重要的作用。明悉群体感应系统在上述领域中的作用,有助于推动微生物在食品生产中的进一步应用。着重介绍了群体感应的主要类型及其相关调控机制,并对其在食品腐败中的重要作用以及在未来食品工业中的潜在应用进行了概述;对未来群体感应在食品研究领域的发展进行了展望,旨在为以群体感应为基础的新型食品相关技术的发展提供理论依据。     

基于群体感应的单增李斯特菌生物膜形成与控制研究进展

单增李斯特菌的生物膜结构可以赋予细菌对消毒剂更强的耐受性,这使得如何有效清除其生物膜成为了食品加工业的难题。群体感应与细菌生物膜的形成、毒力侵袭特性和应激响应等生理特性密切相关。因此,本文概述了单增李斯特菌生物膜的特性,重点从群体感应（呋喃糖基硼酸二酯系统和寡肽自诱导因子系统）角度阐述了单增李斯特菌生物膜的形成机制,并综述了当前控制单增李斯特菌生物膜形成的可行方法及植物提取物作为群体感应抑制剂的研究现状。以期为预防和控制单增李斯特菌生物膜的形成提供新思路。     

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。     

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。      

单增李斯特菌生物膜形成及其调控机制研究进展

单增李斯特菌是一种重要的食源性致病菌,极易在食品接触表面形成难以清除的生物膜,导致食品持续性的污染。细菌生物膜在形成量、活细菌数量、微观结构等方面受到环境因素及菌株自身特性的影响。在单增李斯特菌的生物膜形成过程中,多种调控机制发挥着重要的作用。该文介绍了细菌生物膜的形成过程及影响单增李斯特菌生物膜形成的重要因素,简述了与单增李斯特菌生物膜相关的基因调控、胞外聚合物质分泌与群体感应系统调节的研究进展,有助于更好地理解其生物膜形成的复杂生理过程,为单增李斯特菌生物膜的污染及防控提供一定参考。     

Biofilms in the Spotlight: Detection,Quantification, and Removal Methods

Microorganisms can colonize and subsequently form biofilms on surfaces, which protect them from adverse conditions and make them more resistant than their planktonic free‐living counterparts. This is a major concern in the food industry because the presence of biofilms has significant implications for microbial food contamination and, therefore, for the transmission of foodborne diseases. Adequate hygienic conditions and various preventive and control strategies have consequently been developed to ensure the provision of safe, good‐quality food with an acceptable shelf‐life. This review focuses on the significance of biofilms in the food industry by describing the factors that favor their formation. The interconnected process among bacteria known as “quorum sensing,” which plays a significant role in biofilm development, is also described. Furthermore, we discuss recent strategic methods to detect, quantify, and remove biofilms formed by pathogenic bacteria associated with food processing environments, focusing on the complexity of these microbial communities.     

食源性混合菌生物被膜的形成和相互作用机制

在食品加工中,食源性病原菌生物被膜的存在会引发大量食品污染等安全问题。目前,国内外学者深入研究了单一菌生物被膜,然而对混合菌生物被膜的研究较少。本文在现有的研究基础上,归纳总结了食源性混合菌生物被膜的形成规律及混合菌生物膜中菌种间的相互作用,初步探讨了群体感应在混合菌生物膜中的作用,以期为食品领域应对和破解食源性混合菌生物被膜污染问题提供思路。     

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。