原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌的抑制作用

【背景】阪崎克罗诺肠杆菌是一种食源性条件致病菌,它能够引起新生儿、婴幼儿及免疫能力低下的成年人罹患多种疾病,致死率高达50%-80%。【目的】探究天然植物源物质原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌的抑制作用及可能的抑制机理。【方法】采用琼脂稀释法确定原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌的最小抑菌浓度,并检测其对阪崎克罗诺肠杆菌生长曲线的影响。为探究原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌细胞膜的损伤,实验测定了细菌胞内pH、膜电位、胞内ATP浓度、细胞膜完整性,并利用扫描电镜观测原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌细胞形态的改变。【结果】原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌的最小抑菌浓度为2.5-5.0 mg/mL,原儿茶酸降低了阪崎克罗诺肠杆菌的生长速率。原儿茶酸作用后阪崎克罗诺肠杆菌胞内pH降低,细胞膜电位发生超级化/去极化,胞内ATP浓度降低,细胞膜完整性降低,细胞形态发生变化,这说明原儿茶酸改变了细胞膜通透性。【结论】原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌具有良好的抑制效果,其可能的抑菌机理是影响细胞膜的通透性及细胞形态。综合考虑原儿茶酸的多种生物活性,它有潜力作为天然抑菌物质在婴幼儿乳粉等其他食品中开发使用。     

ε-聚赖氨酸对阪崎克罗诺杆菌细胞结构与生物被膜形成的影响北大核心CSCD

ε-聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)作为一种抗菌活性强、安全性高、热稳定性好的阳离子型天然多肽,已作为安全的食品防腐剂受到关注。以阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter sakazakii)为供试菌株,揭示ε-PL的抑菌机理,为细菌耐药性和食品防腐措施研究提供理论支持。研究了ε-PL作用下对阪崎克罗诺杆菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)、细胞膜壁通透性、细胞表面疏水性及运动性等生理特性的影响,并利用透射电子显微镜对ε-PL作用下的细菌细胞形态变化进行了观察,在此基础上,探究了ε-PL对阪崎克罗诺杆菌生物被膜(biofilm,BF)的抑制和清除作用效果,并利用荧光染色显微观察清除后被膜菌通透性的改变。ε-PL对阪崎克罗诺杆菌的抑菌活性具有浓度依赖性,ε-PL对阪崎克罗诺杆菌ATCC51329的MIC为256 μg/mL。ε-PL能够增强细胞膜壁通透性,使其细胞内容物如核酸、碱性磷酸酶等大量渗出,从而表现对阪崎克罗诺杆菌的杀菌作用。同时ε-PL能够降低阪崎克罗诺杆菌的表面疏水性和运动性,进而影响阪崎克罗诺杆菌生物被膜的形成。ε-PL对阪崎克罗诺杆菌生物被膜抑制和清除的作用效果显著,结合物理振荡,可大大提高生物被膜清除效率。ε-PL能够破坏阪崎克罗诺杆菌的细胞结构,从而达到抑菌效果。ε-PL能够降低阪崎克罗诺杆菌细胞表面的疏水性、运动性,进而ε-PL能够抑制生物被膜的形成,对成熟生物被膜也具有清除作用。     

阪崎克罗诺杆菌噬菌体JC01的筛选和特性

【背景】阪崎克罗诺杆菌是一种食源性病原体，摄入受污染的婴儿配方奶粉(powdered infant formula, PIF)常引起新生儿坏死性小肠结肠炎和脑膜炎，对早产儿和免疫功能低下的婴儿健康甚至生命产生严重威胁。噬菌体具有特异性杀菌性，可成为一种新型生物防控制剂预防阪崎克罗诺杆菌和其他食源性致病菌的污染。【目的】从污水中分离出感染阪崎克罗诺杆菌噬菌体，评价其生物学特性、基因组生物信息及在婴儿配方奶粉中杀菌作用。【方法】采用双层琼脂法分离鉴定噬菌体，并测定其酸碱稳定性、温度稳定性、宿主范围和一步生长曲线，透射电镜观察形态，对其基因组进行二代测序和裂解功效测定。【结果】从污水中分离到一株新的能裂解阪崎克罗诺杆菌的噬菌体JC01，具有二十面立体对称头部和非收缩的长尾，噬菌体JC01基因组为双链DNA，由61 736 bp组成，预测有76个开放阅读框(open reading frame, ORF)，不含有tRNA，基因组中不含有耐药基因和毒力基因。系统发育分析及基因比对分析显示噬菌体JC01是全新的噬菌体，归类于有尾噬菌体纲(Caudoviricetes)卡金斯病毒科(Casjensviridae)雅昆病毒属(Jacunavirus)，被命名为Jacunavirus 01。噬菌体JC01在不同温度(−20-40 °C)和pH 5.0-9.0范围内稳定，且对婴儿配方奶粉污染的阪崎克罗诺杆菌具有良好的杀菌效果。【结论】JC01噬菌体是裂解阪崎克罗诺杆菌的新噬菌体，作为生物安全防控剂在食品生产和加工方面具有很大潜力。     

阪崎克罗诺杆菌的16S rDNA鉴定分型

阪崎克罗诺杆菌（Cronobacter sakazakii）是一种重要的食源性条件致病菌,易引发新生儿、早产儿、低体重新生儿和免疫力低下的婴幼儿产生严重的脑膜炎、菌血症和坏死性小肠结肠炎。本研究以分离自不同来源、通过生化鉴定的37株阪崎克罗诺杆菌作为研究对象,利用16S rDNA基因测序的方法对阪崎克罗诺杆菌进行鉴定和分型。结果表明：ES4并非为阪崎克罗诺杆菌,说明采用16S rDNA基因测序进行阪崎克罗诺杆菌的鉴定更为可靠;通过构建系统发育树分析,分离菌株位于同一系统发育分支;根据序列同源性比对,可将这一分支下的所有菌株分成7个子群,这表明16S rDNA基因测序可以对阪崎克罗诺杆菌进行分型,进一步揭示其系统发育关系。     

阪崎克罗诺杆菌的ITS序列分析

摘 要：以分离自不同来源（不同地区乳制品及某一企业婴儿配方乳粉加工生产环境）、经API20E鉴定为阪崎克罗诺杆菌的37株分离株为研究对象,采用ITS序列对其进行鉴定分析。结果表明,ITS序列分析在阪崎克罗诺杆菌鉴定中具有一定的优越性,且研究发现,ITS序列中含有两种功能基因tRNAgul和tRNAile+ala,这为今后阪崎克罗诺杆菌的鉴定及ITS基因的进一步分析提供了可供参考的理论依据。     

高浓度2-KLG对氧化葡萄糖酸杆菌WSH-003中2-KLG合成途径关键基因表达的影响

【目的】研究高浓度的2-KLG对其生产菌株氧化葡萄糖酸杆菌生产过程中关键的脱氢酶合成基因、辅因子合成基因及其转运蛋白编码基因的影响。【方法】测定高浓度梯度2-KLG下氧化葡萄糖酸杆菌的生长情况,确定合适的添加浓度对氧化葡萄糖酸杆菌进行胁迫。使用实时定量PCR技术检测2-KLG合成中关键山梨醇脱氢酶基因sld AB、关键辅因子PQQ合成基因pqq ABCDE及5个潜在转运蛋白合成基因的变化。【结果】根据氧化葡萄糖酸杆菌在2-KLG高浓度梯度下生长测定实验结果,选定40、80和120 g/L 2-KLG作为添加浓度。实时定量PCR结果显示,在高浓度的2-KLG压力下,PQQ合成基因pqq ABCDE未受到显著影响,山梨醇脱氢酶基因sld AB以及部分PQQ潜在转运蛋白编码基因的表达均显著下调。【结论】高浓度2-KLG会抑制氧化葡萄糖酸杆菌中山梨醇脱氢酶基因的表达,有可能会影响辅酶PQQ的转运,但不会显著影响辅酶PQQ的合成。     

阪崎克罗诺杆菌生物膜结构的定量分析

为了建立阪崎克罗诺杆菌的孔板置片成膜模型,将不同培养时间(6 h、12 h、24 h、36 h、48 h、60 h和72 h)的生物膜经荧光染料标记后,运用激光共聚焦扫描显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)联合COMSTAT定量分析生物膜形成过程的结构变化,同时用结晶紫(crystal violet,CV)染色法分析生物量。结果显示:随着培养时间延长,A570先升后降,在60 h有最大值;总生物量、平均厚度及平均扩散距离也先升后降,在60 h有最高值,活死比例、粗糙系数及表面积与生物量比值先降后升,最低值分别在60 h、48 h与60 h;胞外多糖先增后减。阪崎克罗诺杆菌生物膜形成包括:粘附阶段(0~12 h)、发展阶段(12~48 h)、成熟阶段(48~60 h)及解聚再定植阶段(60 h)。CLSM-COMSTAT法在定性观察生物膜结构的同时,还可定量分析结构参数,且该法得到的总生物量变化趋势与CV染色法一致,说明CLSMCOMSTAT法可作为分析阪崎克罗诺杆菌生物膜的常规方法。     

嗜酸乳杆菌NCFM粘附宿主后对其粘附相关基因表达的影响

摘要：【目的】益生菌粘附于肠道上皮细胞上是它的一种益生作用。本研究通过体内外实验,分析嗜酸乳杆菌NCFM对粘附相关基因的影响。【方法】利用GO (Gene Ontolog) 分类筛选Human Genome U133 Plus 2.0 Array基因表达谱芯片中的粘附相关基因,通过体外Caco-2细胞培养模型和体内小鼠粘附模型,采用Real-time PCR方法对粘附相关基因进行验证分析。【结果】经NCFM作用后,12个粘附相关基因呈上调表达。利用Real-time PCR验证,12个基因在体内和体外经嗜酸乳杆菌NCFM作用后亦均同样为上调表达,其中CCL2基因上调表达最为明显。【结论】经体内外研究表明,嗜酸乳杆菌NCFM粘附肠上皮细胞后能够引起宿主粘附相关基因出现特定表达变化,为今后深入揭示其粘附作用提供必要基础。     

食品污染克罗诺杆菌(阪崎肠杆菌)的分离及鉴定

[目的]对300份奶粉样品和50份非奶粉类食品中克罗诺杆菌的污染情况做定量检测,并对分离得到的克罗诺杆菌进行鉴定.[方法]通过分子方法和9管法对奶粉和其他食品中克罗诺杆菌的污染情况做定量检测;通过吲哚产生、丙二酸盐利用、卫矛醇、肌醇、松三糖和松二糖发酵产酸等六种生化试验对分离株进行鉴定;同时对分离株的16S rRNA基因序列进行同源性分析,通过N-J(Neighbour-Joining)法构建系统发育树.[结果]定量检测结果表明,350份样品中有23份样品分离出克罗诺杆菌,共分离到24株克罗诺杆菌,检出率为6.6％;23份受污染样品中有4个样品的克罗诺杆菌大于100 MPN/100g;24株克罗诺杆菌被鉴定到种或亚种,其中19株为阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter sakazakii);2株为丙二酸盐克罗诺杆菌(C.malonaticus);2株为都柏林克罗诺杆菌奶粉亚种(C.dublinensis subsp.lactaridi);1株为莫金斯克罗诺杆菌(C.muytjensii).[结论]分子方法和9管法联用适合污染率低而定量检测要求高的克罗诺杆菌的奶粉调查;采用生化和分子生物学方法将24株分离株鉴定到种或亚种,其中阪崎克罗诺杆菌为优势种;奶粉中克罗诺杆菌的污染问题对婴幼儿安全存在隐患,应引起消费者和有关部门的重视.     

碱性条件下苏云金芽胞杆菌基础代谢分析

【目的】探索苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)形成转录差异的碱性条件,明确B.thuringiensis在该条件下的基础代谢途径变化。【方法】采用半定量RT-PCR技术及实时荧光定量PCR技术,确定碱刺激下参考基因psp A存在表达差异的碱性处理条件。在该条件下提取RNA进行Agilent定制B.thuringiensis表达谱芯片杂交,对芯片数据进行差异表达分析、GO富集分析及生物途径富集分析等。【结果】通过检测psp A表达变化,将对数生长中期的菌体加入终浓度为28 mmol/L的Na OH并诱导培养10min,作为B.thuringiensis响应碱刺激的研究条件。富集分析表明碳代谢、脂肪酸合成代谢、氨基酸合成代谢途径变化明显。细胞糖酵解途径至少19个酶促基因上调表达,三羧酸循环中催化α-酮戊二酸转化为苹果酸的大部分酶蛋白编码基因上调2倍以上。【结论】本研究发现在碱性条件下B.thuringiensis基础代谢明显增强,细胞可能通过大量合成酸性物质如乳酸、苹果酸等来提高细胞对于碱性环境的适应能力。     

连翘苷和黄芩苷对表皮葡萄球菌生物膜抑制作用的研究

目的通过中药有效成分连翘苷和黄芩苷分别对表皮葡萄球菌生物膜抑制作用的研究,为表皮葡萄球菌生物膜引起的相关感染提供新的治疗途径。方法体外构建表皮葡萄球菌生物膜,XTT减低法评价连翘苷、黄芩苷对表皮葡萄球菌初始黏附及生物膜内细菌代谢的影响,显微镜下观察用药后表皮葡萄球菌生物膜形态和结构改变。结果连翘苷和黄芩苷对表皮葡萄球菌生物膜的早期黏附均无抑制作用;连翘苷对表皮葡萄球菌生物膜菌的SMIC50为31.25μg/ml,而黄芩苷对表皮葡萄球菌生物膜菌的代谢无影响;在显微镜下观察,连翘苷使部分表皮葡萄球菌被膜的形态发生改变,而黄芩苷对其形态影响不显著。结论连翘苷对表皮葡萄球菌生物膜的初始黏附阶段无抑制作用,对生物膜菌的代谢和生物膜形态均有显著影响;黄芩苷对表皮葡萄球菌生物膜无显著作用。     

苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜作用初探

通过中药有效成分苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜抑制作用的研究,为表皮葡萄球菌生物被膜引起的相关感染提供新的治疗途径。利用XTT减低法评价苦参碱对表皮葡萄球菌初始粘附及生物被膜内细菌代谢的影响,镜下观察该药对表皮葡萄球菌生物被膜的形态学影响。结果表明:苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜菌的SMIC50和SMIC80分别为62.5 mg/L和500 mg/L;1 000 mg/L浓度的苦参碱对表皮葡萄球菌早期粘附有抑制作用;250 mg/L浓度的苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜的形态有显著影响。因此可见,苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜的形成与粘附均有抑制作用。     

一株吡啶降解菌Pseudomonas sp. ZX08的生物膜形成特性及影响因素

【背景】煤化工企业排放的废水中含有大量难降解、高毒性的有机污染物,采用以高效降解菌为基础的生物强化技术对其进行处理,是一种经济可行的策略;而促进高效降解菌在载体材料表面的生物膜形成,有助于提升生物膜法废水处理系统的效能。【目的】探究一株吡啶高效降解菌Pseudomonas sp. ZX08的生物膜形成过程和特性,识别不同的环境因子如温度、pH、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)等对其生物膜形成的影响规律,为实现人工调控其在实际废水处理系统中的成膜过程提供理论依据。【方法】采用改良的微孔板生物膜培养与定量方法,以单因子影响实验测定不同条件下菌株在12孔板内的生物膜形成量和浮游态细菌量;采用激光共聚焦显微镜(confocallaserscanning microscope,CLSM)观察和分析生物膜的结构特征。【结果】Pseudomonas sp. ZX08菌株具有良好的吡啶降解性能,且生物膜形成能力较强,CLSM观察到其在载体表面形成的生物膜可达40-50mm;生物膜外层的活细胞比例更高,分泌的胞外蛋白也更多。ZX08菌株的生物膜形成量具有明显的周期性变化特征,12 h、48 h的生物膜量是相对峰值。ZX08生物膜形成的最适温度是25°C,最适pH范围是7.0-9.0;较高浓度的NaCl (0.6 mol/L)和KCl (0.4 mol/L)均对ZX08的生物膜形成有显著的抑制作用;一定范围内(0-16 mmol/L) Ca~(2+)浓度的提高可以促进ZX08在12孔板底部固-液界面生物膜的形成,浓度更高时则显著抑制生物膜的形成;一定范围内(0-16 mmol/L) Mg~(2+)浓度的提高对ZX08生物膜形成有促进作用,但促进幅度不大。【结论】吡啶降解菌Pseudomonas sp. ZX08的生物膜形成能力较强,未来在实际废水处理系统中应用时需要综合考虑各种环境因子对其生物膜形成的影响。     

百里香酚联合苯唑西林对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生物被膜的影响

【背景】耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)能以生物被膜的状态存在,从而产生多重耐药性和持续性感染。【目的】通过研究百里香酚和苯唑西林单用和联用对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物被膜的形成抑制和清除作用,探究联合用药对MRSA生物被膜的影响,为临床联合应用抗MRSA药物提供理论依据。【方法】采用微量肉汤稀释法测定苯唑西林对MRSA标准菌株USA300的最低抑菌浓度;采用结晶紫染色法和菌落计数法评估百里香酚和苯唑西林单用和联用对USA300生物被膜形成抑制和清除作用。【结果】百里香酚和苯唑西林在亚抑菌浓度下对USA300生物被膜的形成具有一定的抑制作用。在较高浓度下,百里香酚对其24 h和72 h形成的生物被膜有良好的清除作用,而苯唑西林无清除作用。两药联用对生物被膜的抑制和清除作用进一步增强,在较低浓度下有较好的抑制和清除效果。【结论】百里香酚和苯唑西林联合用药与单独用药相比,对USA300的生物被膜的抑制和清除作用增强,两药联合有协同抗菌作用。     

In vitro activity of eugenol against <Emphasis Type="Italic">Candida albicans</Emphasis> biofilms

Most manifestations of candidiasis are associated with biofilm formation occurring on the surfaces of host tissues and medical devices. Candida albicans is the most frequently isolated causative pathogen of candidiasis, and the biofilms display significantly increased levels of resistance to the conventional antifungal agents. Eugenol, the major phenolic component of clove essential oil, possesses potent antifungal activity. The aim of this study was to investigate the effects of eugenol on preformed biofilms, adherent cells, subsequent biofilm formation and cell morphogenesis of C. albicans. Eugenol displayed in vitro activity against C. albicans cells within biofilms, when MIC₅₀ for sessile cells was 500 mg/L. C. albicans adherent cell populations (after 0, 1, 2 and 4 h of adherence) were treated with various concentrations of eugenol (0, 20, 200 and 2,000 mg/L). The extent of subsequent biofilm formation were then assessed with the tetrazolium salt reduction assay. Effect of eugenol on morphogenesis of C. albicans cells was observed by scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that the effect of eugenol on adherent cells and subsequent biofilm formation was dependent on the initial adherence time and the concentration of this compound, and that eugenol can inhibit filamentous growth of C. albicans cells. In addition, using human erythrocytes, eugenol showed low hemolytic activity. These results indicated that eugenol displayed potent activity against C. albicans biofilms in vitro with low cytotoxicity and therefore has potential therapeutic implication for biofilm-associated candidal infections.     

Bioaccumulation of the Herbicide Diclofop in Extracellular Polymers and Its Utilization by a Biofilm Community during Starvation

Continuous-flow cell systems were used to cultivate a degradative biofilm community with the herbicide diclofop methyl as the sole carbon and energy source. The aromatic character of this compound and its breakdown products enabled direct visualization of their accumulation in the biofilm matrix. This accumulation could be inhibited by addition of a more labile carbon source to the culture medium or by inhibition of cell activity. The fluorescence of diclofop-grown biofilms remained constant after 14 to 21 days but decreased with time when diclofop was omitted from the irrigation solution. However, this decrease was inhibited by cyanide, indicating either utilization or release of accumulated diclofop when the cells were viable. Subsequent experiments with [(sup14)C]diclofop also indicated that decreased fluorescence in the absence of an exogenous carbon source resulted from degradation of adsorbed diclofop and its breakdown products by the biofilm bacteria. These results demonstrate that biofilm exopolymers can facilitate storage of nutrients for subsequent mineralization during periods of carbon limitation.     

环境因子对水霉菌生物膜形成的影响

【目的】体外构建水霉菌(Saprolegnia)生物膜(Biofilm,BF),研究环境因子对其生物膜形成的影响。【方法】采用改良的微孔板法研究静置培养条件下寄生水霉(Saprolegnia parasitica)ATCC200013在96孔酶标板上的成膜情况,CCK-8法(Cell Counting Kit-8)定量检测生物膜中水霉菌的活力。【结果】水霉菌的生物膜的OD450值在培养24 h达到峰值,48 h后趋于稳定。随着初始孢子浓度升高,水霉菌生物膜OD450值升高,差异显著(P0.05)。20-25°C生物膜形成量最多,OD450值显著高于其他温度组(P0.05)。在起始pH值为4-11的沙氏葡萄糖液体培养基中,水霉菌均能形成生物膜。在培养基中加入0.12 mmol/L以上CaCl2,能促进生物膜形成;添加0.03-2.00 mmol/L MgCl2,水霉菌生物膜形成量与未添加MgCl2对照组无显著性差异;Cu2+对水霉菌生物膜的形成有显著影响,0.5 mmol/L以上添加处理几乎不形成生物膜;NaCl能明显抑制水霉菌生物膜的形成,当NaCl质量分数低于0.12%时,对生物膜形成的影响较小(P0.05)。水霉菌在鲫皮和肌肉提取液包被后生物膜形成量与对照组相比无显著性差异,而鲫表皮黏液、鳃黏液包被后生物膜的形成量明显减少。【结论】研究首次采用微孔板法体外构建水霉菌生物膜,发现其生物膜的形成与多种环境因素有着密切的关系。这为了解水霉菌生物膜的形成规律提供了一定参考,为水霉菌生物膜的进一步研究奠定了基础。     

Model system for growing and quantifying Streptococcus pneumoniae biofilms in situ and in real time

Streptococcus pneumoniae forms biofilms, but little is known about its extracellular polymeric substances (EPS) or the kinetics of biofilm formation. A system was developed to enable the simultaneous measurement of cells and the EPS of biofilm-associated S. pneumoniae in situ over time. A biofilm reactor containing germanium coupons was interfaced to an attenuated total reflectance (ATR) germanium cell of a Fourier transform infrared (FTIR) laser spectrometer. Biofilm-associated cells were recovered from the coupons and quantified by total and viable cell count methods. ATR-FTIR spectroscopy of biofilms formed on the germanium internal reflection element (IRE) of the ATR cell provided a continuous spectrum of biofilm protein and polysaccharide (a measure of the EPS). Staining of the biofilms on the IRE surface with specific fluorescent probes provided confirmatory evidence for the biofilm structure and the presence of biofilm polysaccharides. Biofilm protein and polysaccharides were detected within hours after inoculation and continued to increase for the next 141 h. The polysaccharide band increased at a substantially higher rate than did the protein band, demonstrating increasing coverage of the IRE surface with biofilm polysaccharides. The biofilm total cell counts on germanium coupons stabilized after 21 h, at approximately 10(5) cells per cm(2), while viable counts decreased as the biofilm aged. This system is unique in its ability to detect and quantify biofilm-associated cells and EPS of S. pneumoniae over time by using multiple, corroborative techniques. This approach could prove useful for the study of biofilm processes of this or other microorganisms of clinical or industrial relevance.