铜绿假单胞菌生物膜和浮游菌的毒力表达差异

目的探究铜绿假单胞菌生物膜和浮游菌状态下毒力因子的表达差异。方法使用铜绿假单胞菌标准菌株PAO1,分别在生物膜(静置)和浮游菌(摇床)状态下培养,收集上清液,检测总蛋白酶、LasA和LasB弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓素、溶血活性;通过荧光定量PCR检测群体感应(quorum sensing, QS)系统相关基因的表达;同时,通过活菌计数检测PAO1在生物膜和浮游菌状态下的生长曲线。结果生物膜状态下,铜绿假单胞菌PAO1的总蛋白酶、LasA、LasB弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓素表达均增高(均P0.05),溶血活性增高(P0.05),生物膜和浮游菌状态下细菌生长曲线差异无统计学意义,QS相关基因rhlI、rhlR、rhlA、lasI、lasR、pqsA、pqsR表达增高(均P0.05)。结论铜绿假单胞菌PAO1在生物膜状态下毒力因子表达较浮游菌状态下增高。     

香茅醛缩醛类化合物的合成及其对小黄家蚁的驱避活性

【目的】香茅醛类化合物具有较好的蚂蚁驱避活性,本研究旨在筛选具有良好驱避活性的新的萜类蚂蚁驱避剂。【方法】以香茅醛为原料合成了香茅醛二甲缩醛、香茅醛二乙缩醛、香茅醛二正丙缩醛、香茅醛二异丁缩醛、香茅醛乙二缩醛、香茅醛1,2-丙二缩醛和香茅醛1,3-丙二缩醛等化合物。所得产品经纯化后,用IR, MS, ¹H NMR及¹³C NMR进行结构表征,并在不同浓度下对小黄家蚁Monomorium pharaonis进行驱避活性测试。【结果】各化合物对小黄家蚁具有一定的驱避活性：在10 mg/mL的浓度下,除香茅醛二甲缩醛以外,其他化合物的驱避率均达到70%以上,其中香茅醛二乙缩醛、香茅醛乙二缩醛和香茅醛1,3-丙二缩醛对小黄家蚁的驱避率分别为87.47%,100%和97.53%。浓度为2.5 mg/mL时,其中5个化合物的驱避效果明显下降,但香茅醛乙二缩醛和香茅醛1,3-丙二缩醛仍然表现出很好的驱避活性,驱避率分别为85.33%和97.10%。方差分析也表明,香茅醛1,3-丙二缩醛在同一浓度下驱避效果最佳,其次是香茅醛乙二缩醛。【结论】结果说明,香茅醛二乙缩醛、香茅醛乙二缩醛和香茅醛1,3 丙二缩醛可以用作小黄家蚁驱避剂,而香茅醛乙二缩醛和香茅醛1,3-丙二缩醛可以达到更好的驱避效果,使用浓度为2.5 mg/mL即可。本研究为良好萜类蚂蚁驱避剂的筛选提供了参考依据。     

植物精油对铜绿假单胞菌群体感应系统的抑制作用研究进展

群体感应（quorum sensing,QS）是细菌个体与个体之间的一种交流机制,广泛存在于细菌中。铜绿假单胞菌是人类的一种条件致病菌,它具有至少3种QS系统,即las、rhl和pqs系统,且各系统之间存在着级联调控关系,它们共同作用调控着该菌众多毒力基因的表达和毒力因子的产生。近年来,通过抑制铜绿假单胞菌的QS系统以控制其毒力和致病力,成为一种新型的铜绿假单胞菌感染防控策略。植物精油是一种天然的群体感应抑制剂（quorum sensing inhibitors, QSI）,多种精油活性化合物都能抑制铜绿假单胞菌的QS系统,而且尚未发现细菌对其产生耐药性。基于此,梳理了铜绿假单胞菌QS系统的组成及其级联调控关系,简要介绍了植物精油的QS抑制机制和抑制活性,并重点综述了萜烯类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含硫含氮化合物4类精油化合物对铜绿假单胞菌QS系统抑制作用的研究进展,以期为从天然化合物中发现和筛选安全、高效的细菌QSI的相关研究提供参考,并为致病菌的防控奠定理论基础。     

羟基香茅醛缩醛类化合物的合成及对蚊虫的驱避活性

为了寻找新的萜类驱避剂, 以羟基香茅醛为原料, 合成羟基香茅醛二甲缩醛、 羟基香茅醛乙二醇缩醛、 羟基香茅醛1, 3-丙二醇缩醛和羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛, 用红外光谱IR、 质谱MS分析其结构, 对羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛还进行了¹H NMR及¹³C NMR分析。按国标GB/T 13917.9-2009测定了它们对白纹伊蚊Aedes albopictus、 中华按蚊Anopheles sinensis及淡色库蚊Culex pipiens的驱避活性。结果表明: 10%（质量分数）羟基香茅醛二甲缩醛和羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛对中华按蚊的驱避时间均达到国标B级; 羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛还对其他的蚊虫具有驱避作用, 20%（质量分数）羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛对白纹伊蚊的驱避时间超过国标B级; 10%（质量分数）羟基香茅醛1, 2-丙二醇缩醛对淡色库蚊的驱避时间超过国标A级。这些结果说明它们对不同蚊种驱避活性的差别, 为不同场合的驱蚊需要提供了理论基础。     

细菌群体感应参与铜绿假单胞菌胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控

群体感应是细菌根据细胞密度变化调控基因表达的一种调节机制。铜绿假单胞菌中QS系统由lasI和rhlI合成的信号分子3OC12-HSL和C4-HSL以及各自的受体蛋白LasR、RhlR组成,它们以级联方式调控多个基因表达。【目的】研究细菌群体感应(QS)对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【方法】利用铜绿假单胞菌PAO1及其QS突变株为材料通过气相色谱、荧光定量PCR在生理和分子水平上研究QS对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【结果】QS信号分子合成抑制剂阿奇霉素处理铜绿假单胞菌PAO1和QS突变株导致胞内PHA积累量显著减少;铜绿假单胞菌PAO1中C4-HSL合成酶基因rhlI缺失突变株PAO210胞内PHA积累量与野生型无差别;而3OC12-HSL合成酶基因lasI缺失突变株PAO55、3OC12-HSL受体合成酶基因lasR缺失突变株PAO56以及lasI/lasR双缺失突变株PAO57胞内PHA含量与野生型相比明显减少;lasI和lasR的突变株体内PHA合成酶基因phaC1的表达量显著降低,信号分子3OC12-HSL回补实验使phaC1的表达量可恢复到野生株水平,但只可部分恢复lasI缺失导致的胞内PHA合成。【结论】由此推测,铜绿假单胞菌群体感应系统中lasI/lasR系统参与胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控。     

铜绿假单胞菌群体感应系统缺陷株生物膜形成和结构定量分析

目的研究群体感应(quorum sensing,QS)系统在铜绿假单胞菌生物膜(biofilm,BF)形成中的作用。方法体外建立QS系统完整的铜绿假单胞菌野生型PAO1菌株与QS系统缺陷(lasI rhlI基因缺陷△lasI△rhlI)型菌株生物膜模型,通过SYT09/PI荧光探针标记,结合激光共聚焦显微镜摄取BF不同层面的图片,经图像结构分析(ISA)软件分析获得QS系统lasI rhlI缺陷株、PAO1菌株BF相关空间结构参数。结果培养第3天PAO1菌株可形成较厚、有孔状通道的成熟BF结构,而△lasI△rhlI菌株仅形成明显稀薄的早期BF结构,△lasI△rhlI菌株的3 dBF厚度为(6.62±0.31)μm,PAO1菌株为(21.64±0.57)μm(t=0.205,P0.05),区域孔率(areal porosity,AP)分别为0.902±0.006、0.970±0.003;平均扩散距离(average diffusion distance,ADD)和结构熵(textural entropy,TE)在△lasI△rhlI菌株分别为1.571±0.019和6.586±0.110;在PAO1菌株分别为1.467±0.015和5.213±0.111,△la-sI△rhlI菌株AP较PAO1菌株低(t=0.335,P0.05);而ADD、TE较PAO1菌株高(t=0.289,t=0.300,P0.05)。结论lasI rhlI基因缺陷明显影响铜绿假单胞菌的BF形成能力,QS系统在铜绿假单胞菌BF形成中发挥重要作用。     

香茅精油对番茄早疫病菌的抑菌作用及抑菌机制

为探明香茅精油的抑菌作用及其在植物病害生物防治中的应用价值,采用平板抑菌法和熏蒸法测定了香茅精油对番茄早疫病菌的抑菌活性,及其对菌丝体内电解质渗漏、可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、营养物质的吸收和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.结果表明: 香茅精油对番茄早疫病菌有较强的抑菌作用,且该作用具有时间-剂量依赖性,但无杀菌作用.采用熏蒸法处理的抑制效果较平板抑菌法更好,处理48 h后,半抑制浓度(IC₅₀)分别为13.40 μL·L^-1和103.23 mg·L^-1;处理144 h后,IC₅₀分别为33.81 μL·L^-1和145.16 mg·L^-1.125 mg·L^-1香茅精油处理12 h后,菌丝体的电导率和MDA含量分别为对照的2.7和2.2倍,SOD活性和可溶性蛋白质含量分别提高88.5%和21.9%,还原糖的吸收减少11.3%.香茅精油可通过破坏病原菌细胞膜完整性和抑制菌体对营养物质的吸收来抑制病原菌菌丝的生长.香茅精油在植物病害生物防治中有一定的开发潜力.     

香茅天然挥发物的化感作用及其化学成分分析

在野外香茅草丛地表和密闭容器中进行了香茅天然挥发物对玉米和稗草种子萌发和幼苗生长影响的试验,并采用固相微萃取和气相色谱质谱联用技术,对香茅挥发物的化学成分进行了分析.生物测定表明,野外香茅草丛和密闭容器中香茅挥发物对玉米和稗草种子萌发率影响不显著,但对玉米和稗草幼苗的生物量、根长及苗高均产生显著抑制影响,表明香茅挥发物中存在潜在的化感物质.对挥发物的分析结果表明,根挥发物有10种成分,主要成分是长叶松烯,含量为56.67%,其次为芹子烯内酯(20.03%),其余成分含量都在10%以下.茎叶挥发物有12种成分,主要成分是柠檬醛,含量达53.98%,其次是z柠檬醛,含量为34.40%,其余成分含量都在4%以下.研究表明,在香茅挥发物中存在较多的萜类化合物,茎叶挥发物中有2个单萜,9个倍半萜,根挥发物全部为倍半萜.因此,种植香茅时不应忽视它的化感作用.     

香茅精油的抑菌和抗氧化活性研究

选用产自福建厦门的香茅(Cymbopogon nardus),测定香茅精油对白色粘性沙雷氏菌、红色粘性沙雷氏菌、大肠杆菌、金黄葡萄球菌、铜绿假单胞菌和紫色杆菌等6种菌的抑菌活性,并利用ABTS^.+自由基清除法以及超氧阴离子清除法研究香茅精油的抗氧化活性。结果表明,新鲜香茅精油的平均提取率为0.29,对6种供试菌种都有较高的抑制作用,其中对紫色杆菌的抑制活性最强,且香茅精油有极高的清除ABTS^.+自由基以及超氧阴离子自由基的能力,证明香茅精油具有广谱抑菌活性及强抗氧化活性。     

九种植物精油对腌肉及咸鱼害虫大头金蝇的杀卵作用

为开发腌肉和咸鱼害蝇的安全性杀卵剂,采用改进的浸卵法,进行了9种植物精油对大头金蝇的杀卵活性测定.结果表明:肉桂、丁香、八角茴香3种植物精油较为有效,它们的杀卵毒力(LC50)依次为0.428、1.605和2.489mg.ml-1,以肉桂油的毒力最强.通过GC/MC成分分析,从肉桂油检出22个成分,主成分桂皮醛占92.33%.合成桂皮醛(含量97.33%)的毒力为0.281mg.ml-1,略高于肉桂油,表明桂皮醛是肉桂油的主要杀卵活性成分,可替代肉桂油作为害蝇杀卵剂利用.     

广东省3种野生香茅属植物精油的化学成分及含量分析

利用GC-MS技术分析了广东省3种野生香茅属(Cymbopogon Spreng.)植物叶片精油的化学成分及其相对含昔.结果表明,3种植物精油中的化学成分丰富.从橘草[C. goeringii(Steud.)A.Camus]精油中鉴定出25种化学成分,主要成分为香叶醇、香茅醛、Z-柠檬醛和E-柠檬醛,相对含量分别为26.56%、23.49%、19.65%和12.78%;从扭鞘香茅[C. hamatulus(Nees ex Hook.et Arn.)A.Camus]精油中鉴定出16种化学成分,主要成分为甲基丁香酚、甲基异丁香酚、3,5,3',5'-四甲基联苯和3,4-二乙基-1,1'-联苯,相对含量分别为19.46%、12.90%、16.88%和8.63%;从青香茅[C. caesius(Nees ex Hook.et Arn.)Stapf]精油中鉴定出28种化学成分,主要成分为甲基丁香酚、甲基异丁香酚和藜芦醛,相对含量分别为29.39%、22.25%和6.58%.香茅属植物的精油成分因种类和产地不同而有一定的差异,在实际生产中应根据需要对香茅属植物资源进行合理的开发和利用.     

肠杆菌科细菌群体感应系统的研究进展

细菌能够感受种群密度的变化,并通过调节自身某些基因的表达来作出应答,这种细菌种间和种内的沟通方式被称为群体感应(QS)。肠杆菌科细菌大多是食源性致病菌或食品腐败菌,且研究证明毒力因子的调控表达和食品的腐败变质均与QS密切相关。本文中,笔者综述了肠杆菌科成员中5种信号分子介导的群体感应系统,包括N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)介导的Ⅰ型QS系统、由自诱导物2(AI-2)介导的Ⅱ型QS系统、AI-3/肾上腺素/去甲肾上腺素介导的Ⅲ型QS系统、一种线型五肽(NNWNN) QS因子EDF(extracellular death factor)短肽介导的QS系统和吲哚介导的QS系统,并对其在毒力基因和食品腐败变质的调控机制中的研究进行了介绍。     

铜绿假单胞菌群体感应信号分子PQS的功能多样性研究进展

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种革兰氏阴性条件致病菌,可对免疫功能低下或损伤的患者造成持续性感染。铜绿假单胞菌能成功感染离不开其自身产生的毒力因子,而这些毒力因子大多数都受群体感应系统(quorum sensing,QS)调控。铜绿假单胞菌有4个QS系统,分别为las系统、rhl系统、pqs系统和iqs系统。2-庚基-3-羟基-4-喹诺酮(Pseudomonas quinolone signal,PQS)作为铜绿假单胞菌pqs系统的信号分子,不仅能够调控许多毒力因子的表达,也能够影响一些微生物和宿主的多种生理过程。本文总结了PQS多种生物学功能,如介导QS系统、调控生物被膜形成、介导外膜囊泡产生及铁摄取、调节宿主免疫活性、介导细胞毒性作用,以及提供种群保护等。本文旨在突出铜绿假单胞菌PQS的功能多样性,并为PQS新功能研究和抗菌药物的研发提供指导。     

粪肠球菌Fsr群体感应系统的感染调控

群体感应(quorum sensing,QS)是细菌间的一种通讯方式,是控制微生物信号传递的重要机制,它使细菌能够感知周围环境中其他细菌的存在,并对其密度的变化做出快速反应,在调控基因表达和生物膜形成过程中起着重要作用。作为粪肠球菌(Enterococcus faecalis,E. faecalis)特有的Fsr QS系统,通过调控E. faecalis毒力因子及生物膜等的表达,从而引起机体的各种感染。本综述通过阐述E. faecalis Fsr QS系统在介导毒力因子的表达及生物膜的形成中的作用,为E. faecalis所引起的感染提供理论基础。     

豇豆叶片衰老过程中多胺氧化酶活性的变化（简报）

豇豆幼苗的连体和离体叶片衰老过程中多胺氧化酶（PAO）活性与叶绿素和蛋白质的含量都呈下降趋势,它们的降幅依次是：PAO活性大于叶绿素含量大于蛋白质含量;用氨基胍抑制离体叶圆片PAO活性,不能延缓叶绿素和蛋白质的含量下降。     

香料资源的开发利用(续)

[来源]香茅醛Citronellal(Rhodinal)存于柠檬桉Eucalyptus citriodora Hook.f、爪哇香茅Cymbopogon winterianus Jowitt、香茅Cymbopogon nardus(Linn.) Rendle等中。柠檬桉在广西、广东、福建等地区均有栽培,叶含挥发油0.5～2.0％,油中含香茅醛72.8％、d-香茅醇14.5％、乙酸香茅酯3.1％、1,8—桉油素0.26％、2,6—二甲基庚烯醛0.23％及α—蒎烯0.22％,β—派烯0.29％、p-伞花烃0.14％、芳樟醇1.51％,     

香茅醛的两种新的资源植物

香茅醛是一种重要的单离香料。据分析在马蜂柑和红河橙叶精油中含有大量香茅醛.分别达到77.98～78.23％和33.28～35.89％,是香茅醛的两种新的资源植物。此外,由于这两种植物叶精油中还含育其它大量含氧化合物,总计达到93.81～91.12％和67.42～67.92％而萜烃成分较少,只有1.38～4.66％和28.19～30.07％,因而精油香味独特,是两种有发展前途的香料植物。     

萜类化合物对小菜蛾幼虫的拒食活性

采用叶碟浸液法测试从松节油合成的26个不同结构萜类化合物样品对小菜蛾Plutella xylostella(L.)4龄幼虫的拒食活性。结果显示,编号为2,4,8,13,27,31的6个化合物,即诺卜醇、诺卜丙基醚、内型异莰烷基甲醇丙酸酯、4-(1-甲基乙烯基)-1-环己烯-1-乙醇丙酸酯、羟基香茅醛丙酸酯、羟基香茅醛1,2-丙二醇缩醛具有较高的拒食活性。处理有效成分为0.01g/mL时,这6个化合物24h拒食率为70%～100%。其中2,4,8号3个化合物拒食活性最高,处理有效成分为0.01g/mL和0.001g/mL时,24h拒食率分别为98.33%,99.80%,100.00%和85.60%,83.90%,66.97%;并且持效性较好,72h拒食率分别为92.67%,89.97%,98.73%和63.20%,63.30%,45.93%。     

中药厚朴中群体感应抑制剂的分离与活性评价

目的:从中药厚朴中分离得到群体感应抑制剂,并对其活性进行评价。方法:利用铜绿假单胞菌QSIS-las I对中药厚朴的粗提物进行活性检测及追踪,采用生物自显影薄层色谱、制备薄层色谱和高效液相色谱技术,分离纯化厚朴中的活性化合物,应用核磁共振波谱解析确定其结构。分别利用分光光度法及地衣酚法测定绿脓菌素和鼠李糖脂的产量,并通过半固体培养基检测铜绿假单胞菌的swarming运动,利用RT-PCR检测与QS调控相关基因的m RNA表达的影响。结果:厚朴粗提物具有群体感应抑制活性,其活性化合物结构鉴定为和厚朴酚。亚抑菌浓度下的和厚朴酚能明显抑制毒力因子如鼠李糖脂和绿脓菌素的产量以及swarming运动,且能够有效抑制QS相关基因m RNA水平的表达(P0.05)。结论:和厚朴酚是一种新的群体感应抑制剂,可能发展成为一种治疗细菌感染的潜在新药。     

麝香草酚抑制灰霉菌的作用机理: PAO-H_2O_2系统

由灰霉菌侵染导致的农作物灰霉病是农业重大病害之一,采用环境友好型杀菌剂防治灰霉病受到越来越多的关注。天然化合物麝香草酚对灰霉菌具有较强的抑菌活性,本文采用生理生化方法探讨了麝香草酚通过调控灰霉菌多胺氧化酶(PAO)产生过氧化氢(H_2O_2)的抑菌机理。结果表明:1)麝香草酚抑制灰霉菌生长,并伴随着菌丝体中H_2O_2和丙二醛(MDA)的积累及PAO活性的升高。2)在麝香草酚处理的菌丝中加入特异性抑制剂MDL(N,N’-丁烷二烯基丁二胺)抑制PAO活性,导致H_2O_2和MDA显著下降,菌丝生长得到部分恢复。表明麝香草酚可能触发灰霉菌中依赖于PAO的H_2O_2累积,进而产生氧化损伤效应,导致部分菌丝生长受阻。3)从灰霉菌中克隆了一个编码PAO的基因BcPAO,序列比对和进化分析显示,BcPAO蛋白具有典型的PAO家族保守结构域特征。4)低浓度麝香草酚处理对BcPAO转录水平无显著影响,而高浓度麝香草酚处理则显著上调BcPAO的转录水平,说明麝香草酚对灰霉菌PAO活性的刺激作用可能源于对BcPAO的调控。研究表明,麝香草酚对灰霉菌的抑菌效应之一可能表现为:菌丝PAO活性上升导致H_2O_2大量产生,引发菌丝氧化损伤,生长受阻。本研究发现的麝香草酚抑菌模式可为环境友好型杀菌剂的应用提供理论依据。