连翘提取物对嗜水气单胞菌群体感应系统的影响

【背景】传统抑菌剂的大量使用导致细菌产生多重耐药性与抗性,而基于细菌群体感应靶点调控的新型抑菌剂可缓解细菌耐药性与抗性,是未来抑菌剂的发展方向之一。【目的】研究连翘(Forsythiasuspensa)提取物对嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)群体感应系统的影响及可能的作用机制,为新型抑菌剂的开发提供理论依据。【方法】以紫色杆菌(Chromobacterium violaceum)CV026为报告菌株,以嗜水气单胞菌为供试菌株,采用倍比稀释法测定连翘提取物对2种菌的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC),通过微量法测定提取物对嗜水气单胞菌生长、群集运动及蛋白酶活性的影响,利用高效液相色谱串联质谱法分析提取物中的主要成分,采用分子对接模拟探究提取物对嗜水气单胞菌群体感应系统的作用机制。【结果】连翘提取物对紫色杆菌CV026和嗜水气单胞菌的MIC均为16.00mg/mL。在亚抑菌浓度下,连翘提取物处理显著抑制了CV026紫色菌素的产生,最大抑制率高达56.30%。经8.00mg/mL连翘提取物处理后,嗜水气单胞菌的群集运...     

具有群体感应抑制活性海洋放线菌的分离和鉴定

群体感应系统在许多致病菌的致病过程中发挥了重要的作用, 可作为开发新型抗菌药物的理想的靶标, 筛选高效的群体感应抑制剂有望成为解决细菌耐药问题的一个有效途径。我们从胶州湾海泥中分离得到放线菌47株, 其发酵提取物经紫色杆菌CV026模型筛选后, 发现放线菌WA-7提取物具有群体感应抑制活性, 且在有效浓度时对细菌的生长没有影响。16S rDNA分析表明WA-7应属于Streptomyces属。进一步研究表明, WA-7提取物能够显著降低紫色杆菌受群体感应调节的紫色菌素产量和相关蛋白酶的表达量, 且呈浓度依赖性。     

具有群体感应抑制活性海洋放线菌的筛选与鉴定

目的:从海洋放线菌中筛选得到具有群体感应抑制活性菌株,并对其进行鉴定。方法:利用紫色杆菌CV026指示菌株对放线菌发酵粗提物进行活性筛选。其次通过16Sr DNA序列比对进行菌种鉴定。结果:其发酵提取物经紫色杆菌CV026模型筛选后,发现放线菌J501提取物具有群体感应抑制活性,且在有效浓度时对细菌的生长没有影响。16Sr DNA分析表明J501属于Streptomyces属。结论:海洋放线菌中有具有抑制细菌群体感应效应的菌株,是天然群体感应抑制剂的潜在来源。     

黄河鲤水产细菌的分离及其毒力因子和群体感应信号分子的检测

【背景】水产细菌病害制约水产养殖业健康发展,群体感应与细菌毒力因子的产生密切相关,群体感应调控细菌的毒力因子特性值得进一步研究。【目的】探究群体感应与黄河鲤细菌病害的关系,明确群体感应对细菌毒力因子特性的影响。【方法】通过16S rRNA基因测序并构建系统进化树确定筛选菌株的进化地位,通过脱脂牛奶平板法和偶氮酪蛋白法检测菌株胞外蛋白酶活力,采用结晶紫染色法对菌株的生物膜形成能力进行测定,通过报告菌株BB170和CV026分别测定菌株产信号分子AI-2和高丝氨酸内酯的能力,外源添加高丝氨酸内酯检测信号分子对菌株胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力的影响。【结果】哈夫尼亚菌(Hafnia sp.) Z11和气单胞菌(Aeromonas sp.) Z12具有高水平的胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力,能够分泌AHLs信号分子且具有菌体密度依赖性。外源添加HSL对菌株毒力因子特性有不同程度的影响,外源添加高浓度的N-丁酰基高丝氨酸内酯(C4-HSL)和N-己酰基高丝氨酸内酯(C6-HSL)能够分别提高菌株Z11和Z12的胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力。【结论】高浓度群体感应信号分子AHLs对哈夫尼亚菌和气单胞菌胞外蛋白酶活性有促进作用,说明该2种菌的群体感应现象可能会影响其毒力。     

具有细菌群体感应抑制活性海洋来源真菌的筛选鉴定

许多致病菌的致病机制依赖于群体感应系统的调控,经实验证明群体感应系统突变或缺失的菌株致病能力显著下降,筛选高效的群体感应抑制剂有望成为解决细菌感染以及细菌耐药性问题的一个有效途径。从海洋软体动物体内分离海洋真菌69株,发酵液粗提物经QSIS2 (Quorum Sensing Inhibitor Selector 2) 筛选模型和紫色杆菌CV026指示菌株筛选后得到编号QY013的粗提物具有群体感应抑制活性,进一步实验表明该粗提物能够显著降低铜绿假单胞菌群体感应调控的毒力因子绿脓菌素的产量,以及紫色杆菌群体感应调控的紫色菌素的产量,且在有效浓度范围内对细菌生长不产生影响。形态学特征和18S rDNA序列分析表明菌株QY013为Penicillium属。文中筛选到一株具有细菌群体感应抑制活性的海洋来源真菌,其发酵液粗提物中的有效活性成分可用于新型抗菌药物的研究。     

基于群体感应的海鲈鱼源杀鲑气单胞菌CS12与水产特定腐败菌的共培养

杀鲑气单胞菌在水产品致腐、致病等方面存在潜在危害,为探究其危害机制及可能的控制方法,笔者基于群体感应系统对杀鲑气单胞菌自身生长、产信号分子能力以及与水产品常见特定腐败菌共培养情况进行了研究。结果表明:从腐败海鲈鱼中分离鉴定得到一株杀鲑气单胞菌CS12,与杀鲑气单胞菌B52的16S r DNA序列相似度达99%;该菌株不耐酸,p H≤5. 0不生长;能够诱导紫色杆菌CV026产紫色且紫圈扩散明显,气质检测分泌信号分子主要为C6-HSL;比较各单菌及共培养的情况发现,杀鲑气单胞菌CS12与不同腐败菌共培养时在不同生长时期表现出不同的生长特征;与荧光假单胞菌PF03共培养时存在群体感应抑制现象,产信号分子能力明显减弱。表明杀鲑气单胞菌CS12与荧光假单胞菌PF03共培养产生了较好的群体感应抑制效果。     

一株海洋真菌Penicillium sp.QF046的细菌群体感应抑制剂的分离和鉴定

目的:从海洋真菌中筛选得到新型群体感应抑制剂,并对其进行活性评价。方法:首先利用紫色杆菌CV026指示菌株对真菌发酵粗提物进行活性筛选。其次通过18S r DNA序列比对进行菌种鉴定,同时采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和高效液相色谱等技术并结合活性追踪检测分离纯化的活性化合物,再通过核磁质谱分析确定其结构。最后利用定量测定方法检测其在亚抑菌浓度下对紫色杆菌紫色菌素产量影响以及RT-PCR检测与QS调控相关基因的m RNA表达的影响。结果:从海藻共生菌中筛选到一株具有紫色杆菌群体感应抑制活性的海洋真菌Penicillium sp.QF046,其次级代谢产物中纯化到的活性化合物根据结构鉴定为一种星形曲霉毒素(asteltoxin)。该化合物对于紫色杆菌群体感应抑制浓度低于阳性对照化合物呋喃酮C30,同时抑制了群体感应相关基因m RNA水平的表达。结论:从海洋真菌Penicillium sp.QF046代谢产物中发现了一种抑制紫色杆菌群体感应的星形曲霉毒素,为进一步通过结构改造研发新型抗菌药物提供良好的前体化合物。     

余甘子果实水溶性多糖抑菌及群体感应抑制活性初探

以余甘果实(粉甘)水溶性多糖为材料,采用比浊法测定余甘多糖对5种细菌的抑菌活性及对改造型紫色杆菌紫色杆菌素生成量的影响。结果显示,余甘多糖对供试菌的抑菌活性大小顺序为：金黄色葡萄球菌＞枯草芽孢杆菌＞改造型紫色杆菌CV026＞红色粘质沙雷氏菌＞大肠杆菌;余甘多糖终浓度为20 mg·mL-1时,对紫色杆菌素生成量的抑制作用最大,抑制率达(53.47 ± 3.10)%。因此,余甘多糖具有抑菌活性及群体感应抑制活性。     

群体感应系统对紫色杆菌CV31532积累PHA的影响

紫色杆菌CV31532中群体感应系统产生的信号分子C6-HSL是由cviI基因编码合成的。在限氮条件下,以D-葡萄糖酸钠、果糖、葡萄糖为唯一碳源时,紫色杆菌CV31532均产生聚-3-羟基丁酸,且以D-葡萄糖酸钠为唯一碳源时积累量最高。利用气相色谱分析发现,紫色杆菌CV31532培养48 h的PHA积累量显著高于其群体感应合成酶突变株CV026 PHA的积累量;通过薄层层析分析发现紫色杆菌CV31532合成信号分子的量在48 h显著提高;外源添加C6-HSL信号分子可显著提高突变体CV026 PHA的积累量。由此推测,紫色杆菌群体感应系统参与调控胞内PHA的合成。     

白藜芦醇抑制嗜水气单胞菌毒力作用研究

为探索白藜芦醇(Resveratrol, Res)在水产动物细菌病防控中的应用价值, 实验以淡水养殖中重要的细菌病原嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)为研究对象, 通过设置药物浓度梯度, 检测其对嗜水气单胞菌生长、生物膜形成和溶血活性的抑制作用, 和对毒力及群感调控系统相关基因表达的影响; 同时通过人工感染异育银鲫(Carassius auratus gibelio)试验检测其对鱼体保护作用和对鱼体炎症相关因子基因表达的影响。结果显示: 白藜芦醇对嗜水气单胞菌的最小抑菌浓度(MIC)>1024 μg/mL; 浓度低于64 μg/mL时, 对菌株生长影响不显著; 浓度≥32 μg/mL时, 对病原菌株生物膜形成和溶血活性具有显著抑制作用(P<0.05), 且随剂量增加而增强。荧光定量RT-PCR结果分析发现白藜芦醇能引起嗜水气单胞菌群感调控系统中luxR和luxS基因分别显著上调和下调表达; 外膜蛋白基因omp表达显著下降。人工感染试验发现攻毒前两小时腹腔注射25、50和100 mg/kg白藜芦醇处理组的异育银鲫死亡率显著下降, 鱼体炎症相关的肿瘤坏死因子(TNF-α)和Ⅱ型干扰素(IFN-γ)的mRNA表达量也显著下降。研究表明药用植物大黄、虎杖等所含白藜芦醇成分能有效抑制嗜水气单胞菌毒力, 降低鱼体炎症反应的功效; 腹腔注射25—100 mg/kg白藜芦醇对感染病原菌的异育银鲫有一定保护作用。     

一株海洋微小链霉菌群体感应抑制活性及培养条件的研究

以一株分离自连云港海区表层海水中的海洋微小链霉菌(Streptomyces parvulus HY026)为研究对象,采用滤纸片法对其进行群体感应抑制活性测试。结果显示S. parvulus HY026的代谢产物能显著抑制群体感应报告菌紫色杆菌产紫色素,表现出较强的群体感应抑制活性;采用单因子实验,对HY026进行培养基碳源及氮源的优化。发现以玉米粉为碳源时,所得粗提物的质量及群体感应抑制活性最高;以黄豆粉为氮源时,所得粗提物的质量及其活性最高。根据单因子实验结果,选取玉米粉和黄豆粉为最佳碳、氮源,连同盐度、磷酸氢二钾共4个因素进行L16(45)正交实验,以各处理所得的发酵液粗提物质量和群体感应活性为指标进行分析。确定4个因素的重要性顺序为磷酸氢二钾盐度玉米粉黄豆粉,最佳培养基配方为:磷酸氢二钾1.0 g/L,盐度34.0 g/L,玉米粉10.0 g/L,黄豆粉5.0 g/L。以此配方培养时,与原高氏一号培养基培养相比,S. parvulus HY026的发酵液粗提物质量和群体感应抑制活性分别提高了398%和19%。     

群体感应抑制活性海洋细菌的筛选与鉴定

从黄海青岛海域海洋污泥中分离纯化微生物菌株,然后采用紫色色杆菌(Chromobacterium violaceum) 为指示菌株,检测其代谢产物的群体感应(Quorum sensing) 抑制活性,并对具有抑制功能的细菌菌株进行16S rDNA分子鉴定及生理生化特征分析.结果表明,1株蜡样芽孢杆菌和1株水莱茵海默氏菌具有较强的细菌群体感应抑制活性,分别命名为Bacillus cereus QSI01和Rheinheimera aquimaris QSI02.从海洋环境中筛选的具有细菌群体感应抑制活性的菌株,为以致病菌群体感应系统为靶点的新型药物的研发提供了菌种资源.     

CP7抗菌蛋白对嗜水气单胞菌的抑杀作用机理

[目的]研究多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) CP7菌株的抗菌蛋白(CP7ACP)对嗜水气单胞菌的抑杀作用机理,为防治嗜水气单胞菌引起的鱼病提供新的潜在天然药物.[方法]采用抑菌试验、钼锑抗比色法和紫外光谱法研究其对嗜水气单胞菌S12菌株生长、磷泄漏和生物大分子的影响,并利用扫描电镜和透射电镜观察了嗜水气单胞菌细胞结构遭受的破坏作用.[结果]CP7ACP对嗜水气单胞菌的抑菌圈直径约8.1 mm,最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC)分别为原液浓度的1/8和1/4;嗜水气单胞菌受CP7ACP处理后,电镜观察发现其细胞壁、细胞膜、细胞器以及菌体均受到不同程度的破坏,胞内的生物大分子和磷泄漏明显,基因组DNA发生增色效应.[结论]CP7ACP抑制嗜水气单胞菌生长,可用于防治嗜水气单胞菌引起的鱼病.     

和厚朴酚对嗜水气单胞菌气溶素表达的抑制作用

为了研究不同浓度和厚朴酚对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)致病力的影响, 筛选抗嗜水气单胞菌感染的天然化合物, 通过溶血试验、免疫印记试验、荧光定量PCR试验和动物试验进行了研究。结果发现, 和厚朴酚能在亚抑菌浓度下降低嗜水气单胞菌培养物上清中的溶血活性; 蛋白免疫印迹试验发现和厚朴酚能降低嗜水气单胞菌气溶素的分泌; 荧光定量PCR试验进一步表明和厚朴酚与嗜水气单胞菌共培养后降低了气溶素编码基因aerA的转录而降低气溶素的分泌。此外, 通过动物试验发现和厚朴酚治疗能显著提高斑点叉尾鮰( Ictalurus punctatus )嗜水气单胞菌感染模型的存活率。以上研究表明, 和厚朴酚能通过降低气溶素编码基因aerA的转录而降低嗜水气单胞菌的致病力, 和厚朴酚是一种潜在的新型抗嗜水气单胞菌感染的先导化合物。     

粉纹夜蛾中肠微生物中产AHLs群体感应信号分子菌株的分离鉴定

利用紫色杆菌(Chromobacterium violaceum CV026)报告系统从粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)中肠中分离出两株可以产群体感应信号分子的菌株Tni-9和Se-9。通过16S rDNA序列分析结果可知,分离菌株均与蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtiiATCC 43186)有高度同源性,在系统发育树内位于同一分支。选取菌株Se-9进行生理生化特性鉴定,进一步证实该菌株为蒙氏肠球菌。将菌株Se-9进行薄层层析分析,发现该菌株可以产生两种群体感应信号分子C6-HSL和3OC6-HSL。     

米曲霉来源的环二肽对荧光假单胞菌群体感应的抑制及其机制

荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)是一类重要的食品腐败菌,在乳制品、肉制品、水产品等食品中经常被检测到。细菌通过群体感应(quorum sensing,QS)系统来进行彼此之间的交流,腐败菌的一些特性也受到QS系统的调控。因此,以QS系统为靶点来控制食品的腐败,提高食品质量和安全性是一条潜在可行的途径。本研究中,笔者从米曲霉(Aspergillus oryzae) D01的次级代谢产物中分离得到了一种群体感应抑制剂——环二肽(L-苯丙氨酸-L-脯氨酸,cyclo-(L-phenylalanyl-L-prolyl)),并测定了其对荧光假单胞菌群体感应的抑制活性,并用分子对接的方法分析了其抑制机制。结果表明:当环二肽的质量浓度为60μg/m L时,细菌泳动运动、群集运动的区域直径比对照组分别减少了66. 62%和36. 92%;生物被膜含量比对照组减少了75. 86%。L-苯丙氨酸-L-脯氨酸能显著抑制荧光假单胞菌的QS表型——紫色素的产生、泳动和群集运动,胞外蛋白酶的产生和生物被膜的形成。分子对接分析表明,其抑制机制可能是由于环二肽与荧光假单胞菌的Lux I型蛋白竞争性结合,阻碍了信号分子产生并阻断了相关基因的表达所致。     

凡纳滨对虾优势腐败菌鉴定及其群体感应现象

为了鉴定凡纳滨对虾的优势腐败菌并研究其是否存在以N-酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)介导的群体感应系统,采用16S rRNA序列鉴定凡纳滨对虾的优势腐败菌,并采用紫色杆菌CV026对优势腐败菌的AHLs活性进行检测.结果发现凡纳滨对虾优势腐败菌菌株1(Aci-1)和菌株2 (Aci-2)均为不动杆菌属,均存在以AHLs为信号分子的群体感应系统.添加外源信号分子AHLs能促进Aci-1菌株生物膜的形成,且呈浓度依赖性.在一定的贮藏范围内,凡纳滨对虾腐败菌信号分子AHLs浓度与细菌总数、挥发性盐基氮含量存在正相关性,其相关系数r分别为0.846 6和0.986 7,分别在P＜0.05与P＜0.01水平上显著,结论是凡纳滨对虾优势腐败菌不动杆菌菌株存在以AHLs介导的群体感应系统,且与凡纳滨对虾的腐败密切相关.     

具有群体感应抑制效果芽孢杆菌的筛选与鉴定

细菌性疾病是危害水产业健康发展的主要原因之一,从抑制调控致病菌毒力表达的群体感应（Quorum sensing,QS）入手是水产动物疾病防治研究新的热点方向。研究以紫色杆菌 （Chromobacterium violaceum）为报告菌株,采用T型划线和滤纸片法,对分离自异育银鲫肠道及实验室保存的芽孢杆菌F3-1、F3-2、F6-4、F6-5、X77、X93、X3914进行分析测测试,筛选具有群体感应抑制效果的菌株。T型划线结果显示菌株F3-1能够抑制紫色杆菌紫色菌素的产生;滤纸片法结果显示抑制紫色杆菌紫色菌素产生的主要物质存在于菌株F3-1的胞外产物中。试验提取了菌株F3-1的培养物的粗提物,测定粗提物浓度分别在0、50、100、200、300 mg/L时紫色杆菌菌素在585 nm处的光密度值,结果显示随着粗提物浓度的增加其色素的产量显著降低（P0.05）,当粗提物浓度超过200 mg/L时,试管中观察不到紫色菌素存在;利用硫酸铵盐析的方法,提取了菌株F3-1的粗提物中蛋白产物,滤纸片扩散法结果显示表明其胞外蛋白是紫色杆菌QS系统的抑制物质。通过分子生物学16S rDNA鉴定,确定菌株F3-1为短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus,GenBank accession No. JX984444）。电镜照片显示该菌具有短杆状特征,因此,分离自异育银鲫肠道的短小芽孢杆菌F3-1具有抑制细菌群体感应的作用。       

超临界CO2与姜精油协同对副溶血弧菌杀菌效果的影响与机制研究

优化超临界CO₂低压、低温杀菌技术,降低细菌群体感应对杀菌效果的影响。采用液质联用法和苯酚硫酸法分别测定副溶血弧菌群体感应信号分子和胞外多糖的含量,采用微量扩散法测定所选群体感应抑制剂姜精油的群体感应抑制活性,优化联合超临界CO₂杀菌工艺。随着菌落总数的增加,群体感应信号分子和胞外多糖在菌悬液中积累,激活相关基因的表达从而增强菌体感应导致超临界CO₂杀菌效果下降。姜精油可作为群体感应抑制剂,其最小抑制浓度为200μg/mL,且在亚抑菌浓度下可以显著抑制副溶血弧菌的泳动性、生物膜形成(抑制率为64.20%)及菌悬液中的胞外多糖产生(抑制率为45.1%)。联合杀菌的最优工艺为群体感应抑制剂浓度75μg/mL,杀菌条件为15 MPa、40℃、20 min。姜精油可作为群体感应抑制剂应用于超临界CO₂杀菌可以大幅度提升其杀菌效果,为群体感应抑制剂的应用提供理论基础。     

冬凌草提取物对金黄色葡萄球菌生物膜形成的抑制作用

研究了冬凌草提取物对金黄色葡萄球菌生物被膜形成的影响。采用结晶紫染色法评价了冬凌草提取物在不同质量浓度和不同添加时间下干预金黄色葡萄球菌生物被膜的作用。实验结果表明,冬凌草提取物对金黄色葡萄球菌的MIC和MBC分别为125μg/mL和250μg/mL,在亚抑菌浓度,冬凌草提取物对金黄色葡萄球菌生物膜形成的干预作用不明显;当冬凌草提取物质量浓度大于1倍MIC时,其对金黄色葡萄球菌生物膜形成的有明显的抑制作用,在生物膜形成的初始时间(0 h)添加药物抑制效果最佳,2MIC冬凌草提取物对金黄色葡萄球菌成膜的抑制率达到79%以上;24 h后添加抑制作用较弱,抑制率仅有60%左右。采用银染法和荧光染色法研究了冬凌草提取物对金黄色葡萄球菌生物膜的清除效果和抑制胞外多糖的合成,实验结果也表明,在亚抑菌浓度,冬凌草提取物对金黄色葡萄球菌生物膜的清除和胞外多糖合成的抑制作用很弱,当冬凌草提取物质量浓度大于1 MIC时,在生物膜形成的初始时间(0 h)添加药物,对金黄色葡萄球菌生物膜清除效果明显,胞外多糖的合成也受到显著的抑制。本研究为冬凌草提取物在食品防腐和保鲜,以及无抗饲料的广泛应用提供理论基础。