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。     

马尾藻多酚的提取纯化工艺优化及其对虾原肌球蛋白致敏性的消减作用研究

目的:随着生活水平的不断提高,食物加工程度日益加深、食品成分日益复杂,食物中的病原物质越来越多,消费者面临的食物过敏反应日趋严重。原肌球蛋白（Tropomyosin, TM）是虾类中主要的过敏原,但由于其具有热稳定性,在加工中不易被消减,本文研究了马尾藻（Sargassum carpophyllum）多酚的提取纯化及其对虾原肌球蛋白致敏性的消减作用。方法:首先,比较了马尾藻和其他5种海藻中多酚的含量,通过透明质酸酶抑制活性实验确定出海藻多酚含量且透明质酸酶抑制活性最高的马尾藻为原材料,并通过单因素优化和响应面优化确定了最佳的马尾藻多酚的提取条件,进一步通过大孔树脂和高效液相色谱进行分离纯化。然后,利用间接竞争ELISA和RBL-2H3肥大细胞模型解析马尾藻多酚对虾原肌球蛋白致敏性的消减作用。结果:马尾藻多酚的最佳提取工艺为:提取温度为40℃,提取时间为10 h,马尾藻粉末:75%乙醇（W/V）为1:16,马尾藻多酚提取得率可达18.18 mg/g,经纯化后获得纯度为97.27%的马尾藻多酚,马尾藻多酚可通过结合原肌球蛋白中的芳香族氨基酸和荧光氨基酸,遮蔽和破坏原肌球蛋白的抗原表位,从而消减虾原肌球蛋白的致敏性。结论:本研究优化了马尾藻多酚提取纯化工艺,得到的马尾藻多酚可以显著消减虾原肌球蛋白的致敏性,表现出较强的抗过敏活性。     

群体感应抑制活性深海细菌的分离与筛选

为了从东太平洋深海沉积物中筛选得到具有群体感应抑制活性的细菌菌株,为进一步以抑制病原菌群体感应系统为靶点研究抗感染药物提供新颖、有效的天然产物资源.采用10倍梯度稀释法涂平板从深海沉积物中分离细菌菌株,以紫色杆菌ATCC12472和紫色杆菌CV026报告菌株建立双菌株筛选模型,采用双层平板打孔法筛选具有群体感应抑制活性的菌株.从深海沉积物样本中共分离得到50株细菌,经初筛和复筛,得到了3株具有较强群体感应抑制活性的菌株,具有进一步研究的价值.结果表明:深海细菌中含有具有群体感应抑制活性的菌株,有望成为天然群体感应抑制剂和天然药物先导化合物的重要来源.     

食用海藻中α-葡萄糖苷酶抑制剂的筛选及抑制动力学

为探讨广西食用海藻不同极性部位提取物对α-葡萄糖苷酶活性的影响及抑制作用动力学。采用萃取法制得食用海藻(海带、裙带菜、紫菜)的甲醇部位、石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位及水部位,采用体外筛选(PNPG)法筛选抑制α-葡萄糖苷酶活性的部位。通过酶促反应动力学研究高抑制活性部位的反应动力学,绘制Lineweaver-Burk曲线,判断抑制剂与酶作用的抑制类型。结果表明,广西北部湾食用海藻(海带、裙带菜、紫菜)的不同极性部位均有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,其中紫菜的乙酸乙酯部位抑制活性相对较高,其半数抑制浓度(IC_(50))为7.89 mg/mL,其抑制活性高于阳性对照阿卡波糖(IC_(50)=11.45 mg/mL)。食用海藻(海带、裙带菜、紫菜)的乙酸乙酯部位的抑制动力学研究结果表明对α-葡萄糖苷酶抑制作用属于混合型抑制类型。广西食用海藻的不同极性部位均具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,有望开发为新型α-葡萄糖苷酶抑制剂。     

HPLC法分析玉米须多酚及其抗氧化活性研究

目的分析玉米须多酚成分及其抗氧化活性。方法采用Folin-Ciocalteu法测定玉米须中总多酚含量,利用HPLC法分析玉米须多酚成分;采用抗氧化能力指数(ORAC)法测定玉米须多酚的抗氧化活性。结果玉米须中总多酚含量为1.26 mg/g,含有儿茶素、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸、根皮苷、槲皮素等多种多酚类物质,且具有一定的抗氧化活性,其平均ORAC值为469.6μmol TE/g。结论玉米须富含具有抗氧化活性的多酚成分,为玉米须进一步开发利用提供依据。     

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。     

鱼类肠道中抑制哈维氏弧菌群体感应及生物膜形成的乳酸菌的筛选和鉴定

从鱼类肠道来源的乳酸菌中筛选对目标菌—哈维氏弧菌群体感应及生物膜形成具有抑制作用的菌株。采用牛津杯打孔法从30株乳酸菌中筛选5株具有抗群体感应活性的菌株,其中源自鲤鱼肠道的菌株LY3-1的抑制效果较好,抑菌圈直径达14.21 mm。当菌株LY3-1粗提物质量浓度为8.0 mg/mL时,目标菌酰基高丝氨酸内酯(AHLs)信号分子的降解率为41.7%,生物膜抑制率为69.8%;当粗提物质量浓度为16.0 mg/mL时,可完全降解AHLs信号分子,生物膜抑制率达90.6%。菌株LY3-1粗提物经蛋白酶处理,群体感应抑制活性丧失,表明该粗提物中抑制群体感应的活性物质是蛋白质类物质。粗提物经40～121℃处理30 min,其群体感应抑制活性无显著性差异(P0.05),说明其具有热稳定性;同时,该粗提物在pH 3.5～7.0范围具有群体感应抑制活性。光镜和扫描电镜结果表明:菌株LY3-1粗提物对哈维氏弧菌生物膜形态结构具有显著破坏作用。菌株LY3-1经生理生化反应和16S rRNA测序被鉴定为乳酸乳球菌,其可作为哈维氏弧菌群体感应抑制剂。本研究结果为研发革兰氏阴性菌群体感应抑制剂提供理论基础。     

可食性大型海藻的叶绿素及其衍生物研究进展

海藻中存在大量具有特殊生理活性的天然叶绿素类化合物。本文选取六种常见的可食性大型海藻,海发菜、紫菜、海带、裙带菜、浒苔和石莼,综述了这些海藻中叶绿素及其衍生物的种类分布、化学结构、成分转化及生物活性。由于具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等生理活性,叶绿素衍生物是功能性食品、化妆品以及医药产品的潜在生物来源。     

我国海藻资源利用新技术研究有重大进展

日前 ,由国家海洋局组织的“九五”国家重点科技攻关项目“海藻资源利用新技术研究”专家评审结果表明 ,我国海藻资源利用新技术研究有了重大进展。专题对马尾藻碘晶及海藻天然抗氧化剂进行了较深入的基础研究 ,基本摸清了马尾藻碘及海藻多酚的含量、分布特征和化学形态 ,发现了某些马尾藻碘含量明显高于海带 ,从中确立了目标材料 ,并选取合适的溶媒体系 ,建立和完善了产品的提取和浓缩工艺。同时 ,还进行了海藻多酚及马尾藻碘晶的毒理、抗氧化效果、人体补碘及产品的稳定性等实验。证明了马尾藻碘晶是一种独具特色的补碘保健品 ,所研制的海…     

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。     

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。     

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。     

阿魏植物精油对紫色杆菌群体感应的影响

本研究采用肉汤微量稀释法对阿魏精油的抗菌活性进行了研究,同时使用紫色杆菌作为细菌模型对阿魏精油的群体抑制剂活力进行了评估。结果表明:阿魏可作为与食品有关微生物和群体感应的抑制剂。阿魏精油的最小抑菌浓度(MIC)值为0.25 mg/m L,可以抑制所有被测细菌的生长。对于阪崎肠杆菌/大肠杆菌/鼠伤寒沙门菌/李斯特菌,其最小杀菌浓度(MBC)值分别为0.25、0.50、0.48、0.48 mg/m L。此外,含浓度为6.25和12.5 mg/m L的阿魏精油纸片显著的抑制紫色杆菌(Chromobacterium violaceum)色素的产生,但不影响紫色杆菌的生长。当浓度被提升到25 mg/m L,既抑制色素的产生也抑制细菌的生长。同样地,所有浓度的阿魏精油抑制了紫色杆菌素的产生,即使最低浓度的阿魏精油0.13 mg/m L,也使色素产物减少38%以上;浓度为0.13、0.50和1.0 mg/m L的阿魏精油不影响紫色杆菌的生存能力,只有最高浓度2.0 mg/m L抑制了细菌的生长,在培养后使细菌数量减少1.37 log CFU/m L。这些结果表明阿魏精油作为一种新型的群体感应抑制剂可有效影响紫色杆菌的群体感应机制。     

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。     

与己醛具有群体感应协同抑制效应的精油成分组合筛选研究

为了减少精油作为抗菌剂的实际使用量,研究了对胡萝卜软腐欧氏杆菌(蔬菜腐败菌)的群体感应具有协同抑制作用的精油成分组合。基于胡萝卜软腐欧氏杆菌的最小抑菌浓度和分级抑菌浓度,从9种精油成分中筛选出与己醛具有协同抑菌作用的4个精油成分组合,利用紫色杆菌CV026和胡萝卜软腐欧氏杆菌筛选其中对二者群体感应具有协同抑制效应的精油成分组合,进一步利用能够判别两种物质是否具有协同作用的金氏公式验证,发现己醛只有与香叶醇组合才具有较好的群体感应协同抑制效果,而且有效浓度仅为己醛和香叶醇单体最小抑菌浓度的1/8和1/16。该组合对紫色杆菌CV026和胡萝卜软腐欧氏杆菌的群体感应相关指标均具有较好的抑制效果,其中群体感应指标中的产紫色菌素、游泳运动、群集运动、产胞外多糖和生物被膜形成的抑制率分别为52.91%、58.19%、51.49%、65.03%和69.84%。通过扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜进一步观察到己醛联合香叶醇对胡萝卜软腐欧氏杆菌生物被膜的形成具有明显的破坏作用。研究结果表明,具有协同抑制腐败菌群体感应作用的己醛与香叶醇组合,可以在降低精油成分实际使用量的同时,有效抑制腐败菌的腐败特性。     

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。     

Quorum Quenching and Microbial Control through Phenolic Extract of Eugenia Uniflora Fruits

We describe the characterization of the centesimal composition, mineral and phenolic content of Eugenia uniflora fruit and the determination of the antioxidant, antimicrobial and quorum quenching activities of the pulp phenolic extract. Centesimal composition was determined according to standard methods; trace elements were measured by total reflection X‐ray fluorescence spectroscopy. The phenolic compounds were extracted by solid‐phase chromatography and quantified by spectrophotometry. Antioxidant activity was determined by using 3 different methods. Antimicrobial activity was evaluated against a panel of foodborne microorganisms and antiquorum sensing activity in Chromobacterium violaceum was performed by measuring inhibition of quorum sensing dependent violacein production. The centesimal composition (per 100 g of pulp) was as follows: protein 3.68 ± 0.21 g, lipids 0.02 ± 0.03 g, carbohydrates 10.31 g and fiber 2.06 g. Trace elements (mg/g of pulp) were determined as: K 0.90, Ca 3.36, Fe 0.60, Zn 0.17, Cl 0.56, Cr 0.06, Ni 0.04, and Cu 0.07. The pulp is a source of phenolic compounds and presents antioxidant activity similar to other berries. The fruit phenolic extract inhibited all tested bacteria. We also found that the fruit phenolic extract at low subinhibitory concentrations inhibited up to 96% of violacein production in C. violaceum, likely due to the fruit's phenolic content. This study shows the contribution of E. uniflora phenolic compounds to the antioxidant, antimicrobial and the newly discovered quorum quenching activity, all of which could be used by the food and pharmaceutical industries to develop new functional products.