金黄色葡萄球菌的耐药性及生物被膜形成能力研究

为分析金黄色葡萄球菌的耐药情况及生物被膜形成能力,以70株金黄色葡萄球菌为研究对象。利用纸片扩散法分析其耐药谱,组合利用刚果红平板测试法和结晶紫染色法分析其生物被膜形成能力。应用PCR技术检测生物被膜形成相关基因,并分析这些菌株耐药谱与其生物被膜形成能力强弱之间的关系。结果表明:金黄色葡萄球菌菌株耐药情况较为严重,其中97.14%的菌株具有耐药性;所有菌株均能形成生物被膜,能形成强、中等与弱粘附生物被膜能力的菌株分别占71.43%、18.57%和10%;生物被膜相关基因fnb A、fnb B和clf B的检出率分别为57.14%、20.00%和44.29%;生物被膜形成能力强的菌株,其耐药谱更广,且对利奈唑胺的耐药率差异有统计学意义(p0.05)。临床来源的金黄色葡萄球菌多重耐药性和生物被膜普遍存在,已成为食品安全中的隐患来源,研究结果为控制金黄色葡萄球菌感染提供理论依据。     

金黄色葡萄球菌耐药性与生物被膜能力的鉴定

本文选择常见的典型食源性微生物金黄色葡萄球菌,从食品微生物安全角度出发,对127株葡萄球菌的菌株特性、耐药性与生物被膜生长能力进行研究,包括菌株生化鉴定;PCR扩增葡萄球菌特异16S rRNA与金葡菌特异femA基因,通过对耐药基因mecA和orfX检测确定菌株的耐药特性;最后,运用结晶紫染色法进行生物被膜能力检测。127株菌株包括119株金葡菌(均携带16S rRNA与femA)与8株凝固酶阴性葡萄球菌8株(仅携带16S rRNA)。119株金葡菌中,107株携带mecA基因与orfX基因,为耐甲氧西林金葡球菌(MRSA);8株凝固酶阴性葡萄球菌中,均携带mecA基因。所有菌株均能生成生物被膜,其中能形成强、中等与弱粘附生物被膜能力菌株分别有5(3.9%)、47(37.0%)和75(59.1%)株。金葡菌中耐药性与生物被膜较为普遍,由于食源性微生物形成生物被膜后,具有逃逸常规消毒和杀菌手段的能力,成为食品安全中的潜在隐患。     

广东地区46株食源性金黄色葡萄球菌耐药性、生物被膜形成能力及IcaAB基因的特征分析

目的 分析广东地区食源性金黄色葡萄球菌耐药现状、生物被膜形成能力及生物被膜相关基因IcaAB的特征。方法 对46株食源性金黄色葡萄球菌采用微量肉汤稀释法进行药敏实验,采用结晶紫法检测生物被膜生成能力,运用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)检测生物被膜相关基因。结果 97.83%的菌株对至少1种抗生素耐药, 30.43%为多重耐药菌株,对青霉素(97.83%)、氨苄西林(97.83%)耐药性最高; 65.22%菌株能够形成生物被膜,其中强、中和弱粘附生物被膜能力的菌株分别占17.39%、30.43%和17.39%,且产生物被膜能力强的菌株对特定抗生素(头孢西丁、环丙沙星)的耐药性更高(P<0.05); PCR结果显示, icaA、icaB的检出率分别为56.67%、36.67%,基因携带率与产膜能力无显著关联(P>0.05)。结论 广东地区食源性金黄色葡萄球菌普遍表现出耐药性和生物被膜形成能力,对公共卫生带来挑战,需采用措施以确保公共安全。     

食品添加剂对食源性金黄色葡萄球菌生物被膜的影响

从腐败食品分离筛选金黄色葡萄球菌,研究食品添加剂对金黄色葡萄球菌生物被膜的影响。按国标方法鉴定金黄色葡萄球菌。在不同质量浓度的防腐剂和乳化剂作用的情况下,用96孔板法检测金黄色葡萄球菌生物被膜形成情况。结果表明:在添加低质量浓度防腐剂山梨酸钾和苯甲酸钠后,金黄色葡萄球菌成膜能力受抑制,当两者质量浓度均≥0.4g/L时无成膜作用,且山梨酸钾抑制成膜趋势比苯甲酸钠明显;添加单甘酯后,质量浓度3g/L成膜率最低,而双甘酯质量浓度4g/L成膜率最低,两者比较,在质量浓度2～4g/L范围内单甘酯抑制成膜比双甘酯好;对于蔗糖酯类乳化剂,在质量浓度0.3～4g/L范围SE7和SE13都显现抑制成膜作用,而SE11整体出现成膜率下降趋势;非离子型表面活性剂吐温-80、Span-60对金黄色葡萄球菌成膜影响不同,与两者自身亲水亲油性相关。因此,这几类食品添加剂对金黄色葡萄球菌生物被膜具有一定抑制作用。     

低浓度乙二胺四乙酸对金黄色葡萄球菌生物被膜形成的影响

研究了低浓度乙二胺四乙酸(EDTA)对食源性病原菌金黄色葡萄球菌生物被膜形成的影响。实验结果表明,0.2mmol/L的EDTA可有效抑制金黄色葡萄球菌生物被膜形成;EDTA只能影响金黄色葡萄球菌生物被膜形成的早期阶段;Ba2+不能完全阻断EDTA抑制生物被膜生成,Fe2+、Ca2+、Mg2+可以阻断EDTA抑制生物被膜的效应;即使是高浓度的EDTA也不能影响成熟的细胞被膜数量;EDTA能抑制细胞之间的粘附作用。     

食品接触表面对金黄色葡萄球菌生物被膜形成的影响

在食品工业中,如果金黄色葡萄球菌粘附在食品接触表面并形成生物被膜,不但会造成设备的腐蚀,更重要的是会污染食品,影响了食品的安全性.生物被膜形成的第一步是微生物在食品接触表面的粘附.本文研究了4种不同食品接触表面对金黄色葡萄球菌生物被膜形成的影响.结果表明：与玻璃和PE塑料相比,不锈钢表面粘附形成生物被膜的活菌数较多.不同的食品接触表面影响了生物被膜的形成.     

金黄色葡萄球菌生物被膜基因型的分子鉴定

本文选用常见的典型食源性微生物金黄色葡萄球菌,从食品微生物安全角度出发,采用生物被膜菌落结晶紫染色法定量检测58株金黄色葡萄球菌菌株生物被膜的形成能力。并对金黄色葡萄球菌生物被膜相关基因型进行分型研究,包括ica调控子分型(ica A、ica D、ica BC)与粘附特性分型(agr、atl E和aap)研究。结果显示,所有检测菌株均能生成生物被膜,其中3株能生成强粘附性生物被膜,占5.2%;生成中等生物被膜能力菌株有23株,占39.7%;32株金黄色葡萄球菌生成弱粘附生物被膜,占55.2%。实验所用的58株菌株中有48株能扩增出ica A基因,56株扩增出ica D基因,57株扩增出ica BC基因,56株扩增出agr,分别有53株和57株染色体中存在aap和atl E基因。本实验的结论:ica操纵子为金黄色葡萄球菌生物被膜形成所必须,aap基因可能作为促进金黄色葡萄球菌生物被膜形成的一个独立因素。而atl E,agr基因是金黄色葡萄球菌生物被膜粘附过程中形成所必须的调节因子。     

实验用金黄色葡萄球菌生物被膜体外模型的建立

以96孔板为载体,通过改良微孔板法研究细菌接种浓度、培养基pH、培养基浓度、培养温度、培养时间5个单因素对金黄色葡萄球菌生物被膜生长量的影响。在单因素试验基础上,选择培养基pH、培养温度、培养时间3个因素,设计二次回归正交旋转组合试验,建立金黄色葡萄球菌生物被膜实验模型。结果表明,生物被膜成膜最佳条件为细菌接种浓度109CFU/mL、培养基pH7.3、培养基质量分数6%、培养温度37.5℃、培养时间为64.9h,此时96孔板所测光密度理论优化值为3.113 8。     

金黄色葡萄球菌生物被膜生长动力学分析

利用优化的Liu动力学方程对金黄色葡萄球菌生物被膜的附着过程进行拟合得出:培养温度、培养基p H值、细菌接种浓度都对金黄色葡萄球菌生物被膜的粘附过程有影响,大约在60 min时,金黄色葡萄球菌生物被膜达到粘附平衡。在温度为35℃,p H值为7时,附着的微生物量最大,细菌接种浓度越高,附着的微生物量越大。利用Gompertz模型对生物被膜生长、成熟过程进行拟合得出:金黄色葡萄球菌生物被膜生长曲线呈现典型的S型,具有明显的延滞期、指数期和稳定期;生物被膜生长曲线表现出的S型有别于悬浮菌的生长曲线,其指数期相对较短。金黄色葡萄球菌生物被膜粘附过程、生长和成熟过程的模型矫正拟合度R2(Adj)均在0.97之上。表明Liu动力学方程以及Gompertz模型分别适用于描述外界环境与金黄色葡萄球菌生物被膜附着,生长与成熟的关系。     

速冻水饺中金黄色葡萄球菌分离株的生物被膜形成能力

金黄色葡萄球菌(简称金葡菌)污染是危害速冻水饺食品安全的风险因子,生物被膜是食品加工中细菌污染的潜在来源。为研究产品中金葡菌生物被膜形成特性,以及对消毒剂的抗性作用,以从速冻水饺中分离的金葡菌菌株为研究对象,研究了在两种常用材料表面上的生物被膜形成能力、黏附基因的分布、环境条件的影响,比较了3种消毒剂对成熟生物被膜中菌体的杀灭作用。结果表明,与聚苯乙烯表面相比,分离株在不锈钢表面能形成更强的被膜;各分离株均能检出4种以上的被膜形成基因,eno和clfB检出率100%,而bap基因在所有菌株都未被检测到。在不锈钢表面,sasG的检出与被膜形成呈极显著正相关(P<0.01),clfA和fnbA呈显著的正相关(P<0.05),而icaAD、icaBC和fib呈极显著的负相关(P<0.01);在聚苯乙烯表面,sasG呈显著正相关,fib呈显著负相关(P<0.05)。菌体生长最佳温度37℃有利于形成更多的生物被膜,在室温25℃下,菌株仍能形成较多生物量的被膜。pH 7时菌株形成被膜量最多,弱酸性和弱碱性条件下,菌株受到的影响较小。在低质量分数(<5%)条件下,NaC...     

Biofilm Formation of Staphylococcus aureus on Various Surfaces and Their Resistance to Chlorine Sanitizer

This study investigated the effect of material types (polystyrene, polypropylene, glass, and stainless steel) and glucose addition on Staphylococcus aureus biofilm formation, and the relationship between biofilm formation measured by crystal violet (CV) staining and the number of biofilm cells determined by cell counts was studied. We also evaluated the efficacy of chlorine sanitizer on inhibiting various different types of S. aureus biofilms on the surface of stainless steel. Levels of biofilm formation of S. aureus were higher on hydrophilic surfaces (glass and stainless steel) than on hydrophobic surfaces (polypropylene and polystyrene). With the exception of biofilm formed on glass, the addition of glucose in broth significantly increased the biofilm formation of S. aureus on all surfaces and for all tested strains (P ≤ 0.05). The number of biofilm cells was not correlated with the biomass of the biofilms determined using the CV staining method. The efficacy of chlorine sanitizer against biofilm of S. aureus was not significantly different depending on types of biofilm (P > 0.05). Therefore, further studies are needed in order to determine an accurate method quantifying levels of bacterial biofilm and to evaluate the resistance of bacterial biofilm on the material surface.     

培养条件对金黄色葡萄球菌生物被膜生长的影响

以常见的食源性病原菌金黄色葡萄球菌为研究对象,采用微孔板检测法对其生物被膜形成过程中的不同影响因素进行了研究。结果表明：在37℃下,采用1．6％胰酶大豆肉汤（TSB）培养时,金黄色葡萄球菌易形成大量生物被膜;添加低浓度的单糖及双糖可以大大提高金黄色葡萄球菌形成生物被膜的能力;添加氯化钠对金黄色葡萄球菌形成生物被膜影响显著。     

超声结合热处理对金黄色葡萄球菌及其生物膜的抗菌和抗生物膜机制

将超声（ultrasound,US）与热处理（heat,HT）相结合（UH）,研究其对金黄色葡萄球菌游离细胞和生物膜细胞的杀菌效果,并分析其抗菌和抗生物膜机制。结果表明：US联合70 ℃ HT（UH70）可显著降低金黄色葡萄球菌游离细胞和生物膜细胞的数量（P＜0.05）;扫描电子显微镜结果表明,UH70对菌体细胞的细胞膜完整性具有明显的破坏作用,激光共聚焦扫描显微镜显示,UH70导致细胞的通透性急剧增加,从而导致胞外ATP、核酸和蛋白质含量显著增加（P＜0.05）;此外,UH70能引起细胞内呼吸链脱氢酶活性显著降低,引起生物膜胞外多糖含量显著降低（P＜0.05）。综上所述,US结合HT与单独的US或HT相比具有较强的杀菌效果,它可以通过破坏金黄色葡萄球菌菌体细胞的细胞膜完整性,引起细胞膜通透性的改变,造成ATP、核酸、蛋白质外泄,降低细菌呼吸链脱氢酶的活性,达到协同杀菌目的。     

茶多酚对金黄色葡萄球菌生物膜产生的影响

研究茶多酚在不同条件下对金黄色葡萄球菌生物膜产生的影响。首先测定茶多酚对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC);再测定茶多酚对金黄色葡萄球菌生物膜产生的抑制作用;又测定不同NaCl浓度、不同pH、不同加入时间、不同培养温度,茶多酚对金黄色葡萄球菌生物膜产生的影响。结果表明,茶多酚对金黄色葡萄球菌的MIC为8 mg/mL;当茶多酚浓度分别为0.5,1和2MIC时,其对生物膜产生具有明显的抑制作用;20 mg/mL和30 mg/mL NaCl以及酸性条件可增强茶多酚的抑制效果;越早加入茶多酚,其对生物膜抑制效果越好;28℃与37℃培养,茶多酚对金黄色葡萄球菌生物膜的抑制作用基本无影响。     

食源性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物被膜的形成及相关基因的检测

为了解食源性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant S. aureus,MRSA）生物被膜形成能力及其相关基因携带情况。采用刚果红琼脂法和96孔板法测定22株食源性MRSA菌株（包括：原料乳分离株4株,鸡肉、速冻水饺和即食食品分离株各6株）的生物被膜形成能力,同时通过PCR方法对MRSA菌株生物被膜形成相关的15个基因进行检测分析。22株MRSA菌株中,刚果红琼脂法和96孔板法分别检测出21株（95.45%）和22株（100.00%）有生物被膜形成能力。96孔板法测定菌株生物被膜形成能力弱、中等和强的检出率分别为54.55%、40.91%和4.55%。MRSA菌株生物被膜相关基因clfA、fib和eno的携带率最高均为95.45%,其次是clfB（90.91%）、fnbB（54.55%）、icaBC和ebpS（都为45.45%）、agr（27.27%）、icaAD和cna（都为22.73%）、fnbA（13.64%）,sar,bbp和sigB（都为4.55%）。此外,来自原料乳和即食食品的MRSA菌株较生鸡肉和速冻水饺MRSA菌株生物被膜形成能力强（p<0.05）。结果表明,96孔板法能够进行定性和定量检测生物膜的形成,而刚果红琼脂法只能定性检测生物被膜的形成,两者的定性检测结果存在一定的差异。通过96孔板法定量检测的结果表明食源性MRSA菌株普遍能形成生物被膜,其中存在一些生物被膜形成能力强的MRSA菌株,同时大部分MRSA菌株不依赖ica途径形成生物被膜,提示产肠毒素MRSA菌株形成生物被膜定植在食品加工过程的环境中,不易清除,成为食品安全中的潜在隐患。