食源性混合菌种生物被膜的形成与种间相互作用

食源性微生物形成的生物被膜是食品生产加工中不容忽视的安全隐患,针对食品生产加工环境中广泛存在的混合菌种生物被膜的研究仍处于起步阶段。该文在现有的理论和研究结果基础上,总结了食源性混合菌种生物被膜的形成规律,归纳介绍了混合被膜中微生物间以竞争和共生为主的种间相互作用及其调控机制,旨在为食品领域混合菌种生物被膜的研究提供借鉴。     

乙二胺四乙酸对食源性混合病原菌生物被膜的抑制作用

该研究以食源性混合病原菌生物被膜(金黄色葡萄球菌-大肠杆菌-沙门氏菌)为研究对象,研究不同质量浓度的乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)对混合菌生物被膜的抑制作用。结果表明,当添加0.25 mmol/L的EDTA时即可使混合菌生物被膜黏附率下降16.5%,检测AI-2分子活性和扫描电镜观察形态进一步证实了随着EDTA浓度的增加,黏附度逐渐减少;EDTA仅对处于黏附期(0～28 h)的混合菌生物被膜有抑制作用;添加二价金属离子(Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(2+))可增强混合菌生物被膜的稳定性。     

食品工业中混合菌生物被膜的形成、相互作用与新型控制策略

细菌黏附在食品或食品接触表面并形成生物被膜可能导致设备损坏、食品变质甚至人类疾病。混合菌生物被膜作为细菌在食品工业中的主要存在形式,与单菌生物被膜相比,对消毒剂和抗菌素往往具有更强的抗性。然而,混合菌生物被膜的形成与种间相互作用十分复杂,其在食品工业中的潜在作用仍有待探索。本文总结了混合菌生物被膜的形成和种间相互作用以及近年来的新型控制策略,并对未来食品工业中混合菌生物被膜的污染防控进行了展望,旨在为混合菌生物被膜在食品工业中的深入研究以及制定高效的新型控制策略提供理论依据和参考,以期更好地保障食品安全与公众健康。     

具有抑菌特性的乳杆菌对食源性病原菌生物被膜形成的影响

以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌为指示菌,研究分离自内蒙古传统发酵食品中的5株乳杆菌对病原菌及其生物被膜的抑制作用。结果表明,5株乳杆菌对单一菌和混合菌生物被膜及AI-2分子相对活性均有抑制作用;ALAC-1和ALAC-5代谢产物抑菌效果较好,尤其对金黄色葡萄球菌抑制作用最好,ALAC-5抑菌率高达78.95%,ALAC-1可达69.47%;混合菌生物被膜对5株乳杆菌代谢产物的敏感性较弱,乳杆菌对其生物被膜抑制作用明显低于单一菌生物被膜。     

培养条件对食源性混合病原菌生物被膜形成的影响

以食源性病原菌金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌及其混合菌为研究对象,采用单因素分析及BoxBehnken试验,确定混合菌生物被膜形成的最佳条件;通过96微孔板法分别测定胰蛋白胨大豆肉汤培养基(tryptone soybroth,TSB)、葡萄糖和NaCl对单一菌和混合菌在最佳条件下形成生物被膜能力的影响。结果显示,混合菌生物被膜的最佳培养基p H值为7,培养温度36℃,培养时间22 h;采用质量分数为1.6%的TSB培养基时,病原菌在最佳条件下形成的生物被膜黏附率最大;碳源促进了生物被膜的形成;NaCl质量分数大于0.4%时,食源性病原菌生物被膜的形成能力受到一定抑制。综上,培养条件能够影响病原菌生物被膜的形成。     

乳酸钠对单增李斯特菌生物被膜形成的抑制作用

为初步研究乳酸钠对单增李斯特菌生物被膜形成的抑制作用,作者首先采用结晶紫染色法检测不同质量浓度乳酸钠(0、2.5、5、10、20 g/dL)对单增李斯特菌生物被膜形成的抑制效果,其次探究乳酸钠对其生物被膜结构、胞外多糖和胞外蛋白、膜内细菌细胞活性及细胞膜完整性的影响,并采用荧光实时定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测其生物被膜相关基因motB、mogR、degU、flgE、dnaK、prfA及sigB的表达水平。结果表明,随着乳酸钠浓度的增高(2.5%～20%),其对单增李斯特菌生物被膜形成的抑制效果显著增强(p0.05),抑制率分别为8.34%、32.2%、46.6%、55.2%。显微镜观察结果显示,经5 g/dL乳酸钠处理后,单增李斯特菌生物被膜结构明显变稀疏,厚度减少;同时胞外多糖和胞外蛋白质的形成量显著降低(p0.05)。此外,该质量浓度下的乳酸钠可抑制膜内细菌细胞活性及破坏细胞膜的完整性,从而抑制新生物被膜的形成;实时定量PCR结果进一步显示,与单增李斯特菌生物被膜形成相关基因的表达显著下调(p0.05)。本研究为乳酸钠可有效抑制单增李斯特菌生物被膜的形成提供科学依据。     

食源性致病菌生物被膜的形成及危害研究进展

在食品加工过程中,食源性致病菌常常以生物被膜（Biofilm,BF）的生长形态存活在食品或加工器械表面,使其具有更强的致病性、感染性和耐药性,从而引发潜在的食品安全问题,威胁人类健康。本文系统阐述了食源性致病菌BF形成的3个阶段,即黏附阶段（包括可逆黏附和不可逆黏附）、成熟阶段、解体与传播阶段。此外,本文总结了食源性致病菌BF对食品的危害,旨在为食源性致病菌BF的相关研究提供一定的理论参考,对食品工业的安全发展具有重要的意义。     

食源性混合病原菌生物被膜行为对金黄色葡萄球菌毒素因子转录水平的影响

以食源性病原菌(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和肠炎沙门氏菌)形成的混合菌生物被膜为研究对象,对其定性和定量检测,通过实时荧光定量PCR方法分别检测单一菌和混合菌生物被膜中金黄色葡萄球菌28种目的 毒素基因转录水平的变化.结果 表明,结晶紫染色法、银染法和扫描电镜法均表明混合菌在培养24 h时达到最大黏附度;混合菌生物被膜中...     

食品中细菌生物被膜及其形成机制的研究进展

生物被膜是自然条件下细菌在固态表面生长时采取的一种较为独特的群体生活方式,该方式较浮游状态存在显著生物学特征差异,对食品的危害更为严重,但目前国内外食品领域对其研究较少.本文在收集、研究现有文献的基础上归纳介绍了细菌生物被膜的特点及其形成过程,概述了各种影响细菌生物被膜形成的因素与机制,旨在提高人们对细菌生物被膜的认识,防范和减少细菌生物被膜对食品质量与安全的危害,同时推动该领域的研究发展.     

副溶血性弧菌生物被膜动态形成机制的转录组分析

为探究副溶血性弧菌生物被膜形成机制,在菌株生理特性分析的基础上,结合转录组测序技术,对生物被膜形成过程中的基因表达调控规律进行探究。实验测定了2株被膜差异菌株（ATCC 17802和VP-0）的胞外多糖、胞外蛋白、信号分子AI-2、细胞渗透性和生物被膜微观形态等生理指标,研究被膜差异菌株的动态形成过程。结果显示：供试菌株生物被膜形成过程,0～12 h为可逆黏附阶段,12～48 h为不可逆黏附和微菌落形成阶段,48～72 h为成熟阶段,72～144 h为解离阶段。ATCC 17802胞外多糖和蛋白在生物被膜成熟期分泌量分别是VP-0的1.67倍和2.3倍,在生物被膜形成过程中信号分子含量相差不显著（P>0.05）,激光共聚焦显微镜显示ATCC 17802呈现更聚集状态。根据转录组测序结果分析可知,3个处理组（72 h vs 8 h、48 h vs 8 h和72 h vs 48 h）分别鉴别出802、1 061个和267个显著性差异表达基因,其中分别有506、655个和96个差异基因下调,296、406个和171个差异基因上调。这些差异主要体现在能量代谢、鞭毛系统、转运系统等与生物被...     

群体感应抑制剂调控食源性微生物生物膜形成的研究进展

食源性微生物的生物膜是附着在固体表面上形成的具有空间组织的群落,因其能够附着在食品工业环境中的生物或非生物表面,且对消毒剂和抗菌剂能产生抗药性,通常难以控制,被认为是造成设备损坏、能源成本增加、食物变质和引起食源性疾病的原因之一,给食品工业带来了巨大的挑战。研究发现群体感应在生物膜的形成中起至关重要的作用,可以通过阻断群体感应系统来控制生物膜的形成。因此,群体感应抑制剂可以作为控制生物膜形成的新策略,在食品工业中对控制生物膜的形成具有巨大潜力。本文综述了生物膜的形成、群体感应系统及其对生物膜的调控作用,介绍了群体感应抑制剂的调控机制及其分类,为通过群体感应抑制剂调控生物被膜的形成提供研究思路。     

黑木耳提取物对细菌群体感应及生物膜形成的抑制作用

采用报告菌平板法检测黑木耳甲醇粗提物对细菌群体感应现象的抑制作用,同时,采用微孔板法和菌落计数法研究黑木耳粗提物对大肠杆菌Escherichia coli 8099 生物膜形成的影响。结果表明：黑木耳粗提物能有效抑制大肠杆菌生物膜的形成,0.3g/mL 黑木耳粗提物的抑制率可以达到72.16%。     

AHLs对不同菌株产生物胺的影响及菌株生物被膜特性分析

本文选取新疆熏马肠中产生物胺优势菌克雷伯氏菌、阴沟肠杆菌、成团泛菌作为研究对象,根癌农杆菌A136平行线法检测信号分子,现象表明3株优势菌均能发生群体感应现象。AHLs活性检测、生物胺检测及β-半乳糖苷酶活力与生物胺相关性分析,结果表明:克雷伯氏菌、成团泛菌的β-半乳糖苷酶活力与腐胺、尸胺、组胺、酪胺均显著相关(RPerson均在0.817之上,P0.01);阴沟肠杆菌β-半乳糖苷酶活力与尸胺显著相关(RPerson=0.923,P=0.000.01);因此,AHLs分泌影响生物胺累积,具有协同作用。通过28℃、37℃生物被膜试验、细胞疏水性试验,结果表明:3株优势菌对二甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯吸附能力不同,细胞疏水值均不同;克雷伯氏菌形成生物被膜的能力差异不显著(P=0.0950.05),阴沟肠杆菌、成团泛菌形成被膜的能力差异显著(P=0.03150.05,P=0.0470.05)。因此,细胞疏水性能、培养时间、温度影响优势菌生物被膜形成。     

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。     

食源性致病菌菌膜形成影响因素研究进展

菌膜是微生物黏附在介质表面形成的大量细菌群居的一种生存状态,结构致密的菌膜能够使细菌更强地抵御外界的不利环境而生存下来。在食品工业中,菌膜的形成使污染的细菌难以被彻底清除;而在医学领域,由于菌膜对抗生素的耐药性使其成为许多慢性感染性疾病反复发作和难以控制的主要原因之一。本文综合分析了近年来菌膜形成影响因素的研究成果,并对其研究进展及未来发展予以评述。     

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。     

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。     

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。