顺反式肉桂醛对肉源隆德假单胞菌生物被膜和致腐性的抑制作用

【目的】为比较反式和顺式肉桂醛对肉源假单胞菌生物被膜和致腐性的影响。【方法】通过平板计数测定两种肉桂醛对隆德假单胞菌的最小抑菌浓度(MIC),结晶紫法、珠涡流法、激光共聚焦显微镜观察、福林法等检测亚抑菌浓度肉桂醛处理下隆德假单胞菌生物被膜形成、运动性和胞外酶活性变化。荧光定量RT-PCR检测肉桂醛对隆德假单胞菌粘附lapA、鞭毛fliC、蛋白酶aprX和脂肪酶lip基因表达量的影响。【结果】反式和顺式肉桂醛对隆德假单胞菌的MIC分别为200μg/mL和225μg/mL,1/8 MIC、1/4MIC、1/2MIC亚抑菌浓度肉桂醛显著降低隆德假单胞菌生物被膜结晶紫和粘附性,其中1/2MIC反式和顺式肉桂醛处理下被膜分别减少60.27%和52.05%,菌体粘附降低56.35%和61.10%。亚抑菌浓度肉桂醛显著减少被膜厚度,反式肉桂醛还能显著杀灭被膜菌。且肉桂醛能显著抑制菌体的泳动性,反式肉桂醛对生物被膜和泳动性的抑制效果更强。肉桂醛还能抑制隆德假单胞菌蛋白酶和脂肪酶活性,其中1/2MIC反式和顺式肉桂醛处理下菌体蛋白酶分别减少61.90%和76.19%,脂肪酶降低40.17%和47.01%。且发现肉桂醛显著降低lapA、fliC、aprX和lip表达量,其中1/2MIC反式和顺式肉桂醛分别降低4个基因表达量至对照组的0.05–0.16和0.02–0.12倍。【结论】两种亚抑菌浓度肉桂醛异构体显著抑制隆德假单胞菌生物被膜和致腐性,其中反式肉桂醛对生物被膜抑制较强,而顺式肉桂醛更有效地降低致腐酶活性,其与肉桂醛下调相应基因表达密切相关。     

超高压对单增李斯特菌细胞膜的损伤和致死机理

【目的】研究超高压对病原微生物单增李斯特菌细胞膜损伤的影响。【方法】本文以单增李斯特菌为研究对象,探讨了不同压力处理(100-500 MPa)对单增李斯特菌的灭活作用,利用透射电镜观察高压处理对细菌细胞超微结构的影响,通过紫外分光光度法、原子吸收分光光度法和荧光分光光度法测定高压处理对细菌细胞膜通透性的影响,采用超微量Na+/K+-ATP酶试剂盒测定高压处理对细菌细胞膜Na+/K+-ATP酶活力的影响。【结果】25℃经300、350、400 MPa压力处理15 min后,单增李斯特菌总数由9.00分别降至5.20、3.27、1.35个对数单位,经450MPa及以上的压力处理后,单增李斯特菌的致死率达到100%。超高压处理对单增李斯特菌的细胞超微结构造成明显的损伤,细胞结构不完整,细胞壁局部被破坏,细胞膜通透性增大,细胞内物质聚合,出现透电子区。由于细胞膜的损伤使得细胞内无机盐离子、紫外吸收物质流出,细胞膜上的Na+/K+-ATPase失活。【结论】超高压处理造成单增李斯特菌细胞形态结构明显损伤,改变细胞膜的通透性,降低细胞膜上Na+/K+-ATP酶活力,最终使得细胞内无机盐离子和胞内大分子物质外流而死亡。     

波罗的海希瓦氏菌AI-2/LuxS对生物被膜和致腐的调控

【目的】波罗的海希瓦氏菌(Shewanella baltica)是冷藏海产鱼类的特定腐败菌。研究群体感应信号AI-2/Lux S对鱼源S.baltica生物被膜和致腐的调控作用。【方法】扩增SB11分离株的lux S基因,用自杀性质粒构建lux S基因缺失株,通过结晶紫染色、珠涡流法、显微镜观察和HPLC,比较分析野生株与缺失株△lux S在4°C和28°C下生物被膜形成、粘附能力、泳动性和致腐产物的差异。【结果】S.baltica SB11中扩增获得lux S基因,生物信息学分析显示Lux S蛋白由169个氨基酸构成,含有保守的His-Thr-Leu-Glu-His(HTLEH)模体和关键氨基酸位点,蛋白三维空间结构与其他细菌相似。与野生株相比,△lux S缺失株上清荧光信号散失,但不影响生长,生物被膜形成期和成熟期的含量显著低于野生株,在4°C培养96 h和28°C培养24 h被膜分别减少20.1%和27.9%。缺失株在不锈钢片的粘附能力明显减弱,其中在4°C培养72 h和28°C培养24 h后的粘附量比野生株分别减少6.48%和6.57%。荧光显微镜观察发现,野生株能快速粘附于玻璃片,聚集形成大量生物被膜,而△lux S仅形成平坦稀疏的被膜,粘附细菌降低,CLSM证实野生株和△lux S的成熟被膜厚度分别为68.95μm和36.44μm。并且,△lux S株在4°C和28°C下泳动性均显著强于野生株。然而,野生株和△lux S株三甲胺和腐胺积累无差异。【结论】鱼源S.baltica中Lux S蛋白保守,AI-2/Lux S参与被膜、粘附能力及泳动性等多种生物被膜形成相关的调控作用,然而不是该菌致腐能力的功能性群体感应信号。     

细菌生物被膜基质的研究进展

细菌生物被膜(biofilm)附着在生物或者非生物表面,由细菌及其分泌的糖、蛋白质和核酸等多种基质组成的细菌群落,是造成病原细菌持续性感染、毒力和耐药性的重要原因之一.细菌的生物被膜基质由复杂的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)构成,影响生物被膜的结构和功能.本文...     

气相色谱-质谱定量检测水产品腐败菌群体感应DKPs信号分子

【目的】为了分析水产品腐败菌群体感应的新型信号分子二酮哌嗪(DKPs)化合物,建立一种简便、灵敏的气相色谱-质谱(GC-MS)定量检测方法。【方法】通过优化气相色谱和质谱条件、培养基和提取溶剂建立定量检测方法,确定Cyclo-(L-Pro-L-Gly)、Cyclo-(L-Pro-L-Leu)、Cyclo-(L-Leu-L-Leu)和Cyclo-(L-Pro-L-Phe)4种DKPs标准品的特征离子,并检测水产品腐败菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)和波罗的海希瓦氏菌(Shewanella baltica)中的DKPs。【结果】4种DKPs化合物在1-200 mg/L范围内线性良好,检测限为0.06、0.10、0.06和0.04 mg/L,定量限为0.16、0.18、0.14和0.12 mg/L,回收率为51.8%-88.5%,标准偏差为1.4%-8.3%。以LB培养基为细菌培养基,氯仿作为萃取溶剂,检测的DKPs含量较高。两种水产品腐败菌都检测到DKPs活性,主要种类为Cyclo-(L-Pro-L-Leu)和Cyclo-(L-Pro-L-Phe)。随着两种细菌的生长,培养上清中DKPs含量显著增加,在12 h达到最高。【结论】建立了检测细菌DKPs的GC-MS定量方法,具有较高精密度、准确度,能够准确定量分析4种DKPs的含量。为探究水产品特定腐败菌DKPs的调控机制奠定基础。     

水产养殖中枯草芽孢杆菌的分子鉴定

微生物种类繁多,以形态学和生理生化指标为基础的细菌鉴定较为复杂,是一项繁琐、费时的工作,对一种未知细菌的鉴定和分类,不仅需要分析多个生化指标,有时还要取决于工作人员的经验。因此迫切需要建立一些简单、方便、易于操作的分类鉴定方法对微生物进行分析,使人们在一定程度上更科学、更精确、更快速地找到分离物的分类地位。     

醋酸菌耐酸机理及其群体感应研究新进展

醋酸菌(acetic acid bacteria,AAB)是一类严格好氧的革兰氏阴性细菌,因其乙醇氧化生成醋酸能力强、高耐醋酸等特性而成为食醋发酵的主要工业菌种。醋酸菌的耐酸性对于高酸度食醋生产具有重要意义。随着醋酸菌的蛋白组学及基因组学研究的深入,其糖代谢、蛋白质代谢、脂代谢及应激响应等分子机制或过程也得到更多的阐释;葡糖醋杆菌中有关群体感应系统的研究报道则为从信号通路角度探索醋酸菌的耐酸机制提供了新的思路,进而对于高耐酸醋酸菌的选育以及醋酸发酵工艺的优化具重要的参考意义。本文在简介蛋白组、基因组研究的基础上,着重综述醋酸菌群体感应的研究进展。     

跨膜蛋白基因克隆载体pMBL的构建及验证

自行设计一对引物,从质粒pUC18上扩增一段无启动子和信号肽的β-内酰胺酶基因(△P△SP Amp),以作为最终构建的载体克隆到带跨膜信号基因片段的报告基因。所设计的上游引物中依次带有分别处于3个不同阅读框架、且形成匹配粘性末端的3个酶切位点BglⅡ、BclI、BamHI,以便最终构建的载体捕获基因时的对位融合和表达。pET-28经BglI、Bst1107I双酶切,去除约2．5kh的lac I等基因的冗余片段,保留Kan抗性基因、复制原点、多克隆位点等结构,并消除BglⅡ位点,获得作为最终构建载体的抗性基因和基本骨架的过渡质粒pKan。△p△SP Amp基因经pGEM-T-EASY载体,克隆到pKan的EcoRI和XbaI间,得到在Kan平板中生长而在Amp和Kan双抗平板中不能生长的转化子pMBL-E质粒;经部分酶切补平自连,筛选得到消除HindⅢ位点端EcoRI位点的质粒,即得到用于跨膜蛋白信号基因片段捕获克隆的目的载体pMBL,大小为3．46kb。经酶切鉴定和测序,证明构建的载体与预期设计的一致。应用四环素抗性基因(Tet)片段对构建的跨膜蛋白基因克隆载体pMBL．的有效性进行了验证,在克隆人EcoRI和BglⅡ双酶切(0位)的载体中,Kan和Amp双抗平板筛选到阳性克隆子,经酶切和测序均显示Tet基因已对位插人,并启动了β-内酰胺酶的表达和跨膜分泌。由此证明：构建的跨膜蛋白克隆载体pMBL能有效捕获含启动子和信号肽序列的跨膜蛋白基因。     

rpoS基因缺失突变对荧光假单胞菌胁迫耐受性、群体感应及腐败活性的影响

【目的】微生物活动是引起食品腐败的主要原因,研究食品腐败菌的腐败作用调控机制对于保证食品的质量和安全具有重要意义。荧光假单胞菌是一种代表性的食品腐败菌,本文旨在研究RNA聚合酶的选择性sigma因子Rpo S在荧光假单胞菌致腐败过程中的作用。【方法】运用同源重组的方法构建荧光假单胞菌冷藏鱼分离株的rpo S基因缺失突变株,比较野生型和突变株暴露于不同胁迫条件下的存活率;通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析野生型和突变株产生高丝氨酸内酯类(AHLs)群体感应信号分子的种类和含量;检测野生型和突变株接种于灭菌三文鱼汁后4°C贮存过程中的菌落总数和挥发性盐基氮的生成量。【结果】成功构建了荧光假单胞菌rpo S基因缺失突变株。rpo S基因的缺失导致荧光假单胞菌对10 mmol/L H2O2和15%乙醇的耐受性显著降低,对150μg/m L结晶紫和175 mmol/L醋酸的耐受性有一定程度增强,不影响其对47°C和20%Na Cl的耐受性。荧光假单胞菌在rpo S基因缺失突变后长链信号分子C_(10)-HSL、C_(12)-HSL和C_(14)-HSL的含量增加。在灭菌三文鱼汁中的腐败活性检测表明rpo S基因缺失可导致荧光假单胞菌挥发性盐基氮的生成量显著降低。【结论】荧光假单胞菌的Rpo S不仅调节细菌对多种胁迫条件的耐受性,还影响AHL群体感应和腐败活性。     

基于比较基因组学分析大黄鱼来源波罗的海希瓦氏菌的防御系统

【目的】波罗的海希瓦氏菌是冷藏海产品中常见的腐败菌,通过全基因组测序和转录组测序,分析它们的规律成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)系统和限制修饰(restricted modification,R-M)系统,为波罗的海希瓦氏菌的基础生物学研究和海产品中微生物的致腐机制提供理论基础。【方法】分析大黄鱼来源波罗的海希瓦氏菌SB-19株和W-3株的致腐能力,对W-3株的全基因组序列进行测序、组装和注释,结合已报道的SB-19株和27株希瓦氏菌的全基因组序列,采用比较基因组学方法探究它们的CRISPR和R-M系统的差异,进而对SB-19株和W-3株在不同生长时期进行转录组测序,以及两株菌内致腐相关基因的共进化分析。【结果】灭菌大黄鱼汁中产生挥发性盐基总氮和三甲胺值显示波罗的海希瓦氏菌SB-19株和W-3株分别为强致腐能力和弱致腐能力菌株;平均核苷酸一致性证实SB-19株和W-3株为波罗的海希瓦氏菌,但基于全基因组构建的系统发育树则发现二者之间存在遗传信息上的差异;SB-19株...