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基于群體感應(yīng)的單增李斯特菌生物膜形成與控制研究進(jìn)展

2019-12-03 01:08:38劉昀閣董鵬程朱立賢毛衍偉梁榮蓉楊嘯吟韓廣星張一敏
食品科學(xué) 2019年21期
關(guān)鍵詞:生物膜毒力細(xì)菌

劉昀閣,羅 欣,2,3,董鵬程,朱立賢,毛衍偉,梁榮蓉,楊嘯吟,韓廣星,張一敏,2,*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 泰安 271018;2.國家牛肉加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心,山東 泰安 271018;3.江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210095;4.國家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系臨沂站,山東 臨沂 276000)

生物膜是指附著于物體表面,由細(xì)菌和自身分泌的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)組成的多糖蛋白復(fù)合物。其中,多種EPS(多糖基質(zhì)、纖維蛋白、脂蛋白等)組成了生物膜三維結(jié)構(gòu)的基本骨架,其對細(xì)菌在固體表面黏附以及連接起到關(guān)鍵的作用[1]。細(xì)菌生物膜可以在食品表面(如農(nóng)產(chǎn)品或動物胴體)或與食品接觸的底層(如設(shè)備和加工環(huán)境)附著并生長,已經(jīng)在食品工業(yè)中引起了特別的關(guān)注[2]。此外,生物膜為微生物提供棲身之所,微生物對環(huán)境壓力具有很強(qiáng)的抵抗力,如對消毒劑和抗微生物處理的耐受[3]。因此,在肉類、魚類、乳制品和家禽加工中與生物膜形成相關(guān)的問題是司空見慣的。

食源性致病菌在食品加工接觸面形成生物膜是一個動態(tài)演變過程,根據(jù)生物膜中菌群聚集的規(guī)律,其形成過程可分為以下5 個階段[4-6]:1)浮游態(tài)階段,細(xì)菌表面的黏附蛋白對物體表面進(jìn)行特異性識別,進(jìn)而黏附在物體表面上;2)可逆黏附階段,細(xì)菌在經(jīng)過第一步的黏附后,進(jìn)行分泌胞外多糖的代謝活動,形成一定的細(xì)菌群落,對此階段的黏附菌體施加溫和的作用力就可使其從接觸表面脫落;3)不可逆黏附階段,隨著胞外多聚糖基質(zhì)的不斷合成分泌,逐漸形成有一定組織形態(tài)的生物膜結(jié)構(gòu),此時的黏附菌體與接觸表面間連接牢固,溫和的外界作用力不能輕易地使其從接觸表面脫離;4)生物膜成熟階段,此階段的生物膜分泌大量的EPS,菌體不斷繁殖,形成了具有一定空間結(jié)構(gòu)的細(xì)菌群體,此階段細(xì)菌內(nèi)部的功能基因開始表達(dá)并伴隨產(chǎn)生特定的代謝產(chǎn)物;5)生物膜的主動分散階段,此階段生物膜內(nèi)部細(xì)菌開始凋亡,同時細(xì)菌分泌的酶類物質(zhì)會使生物膜結(jié)構(gòu)分解;作為生物膜生命周期的最后一步,活的細(xì)菌可分散到周圍的環(huán)境中去,重新變?yōu)楦∮螤顟B(tài)[7]。

食源性病原體在食品接觸面產(chǎn)生的生物膜持續(xù)存在,關(guān)于其影響食品質(zhì)量和安全的報(bào)道相當(dāng)多。與生物膜有關(guān)的病原體暴發(fā)案例通常與單增李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm)、小腸結(jié)腸炎耶爾森菌、空腸彎曲桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌和大腸桿菌O157:H7有關(guān)[8]。在乳品加工中,與引起腐敗的假單胞菌和蠟狀芽孢桿菌相比,Lm在乳品加工的各個環(huán)節(jié)均有檢出[9],Lm在冷藏環(huán)境中的耐受性強(qiáng),Sim?es等發(fā)現(xiàn)Lm在乳品加工設(shè)施中存在可長達(dá)7 年之久[10]。

影響生物膜形成過程的調(diào)節(jié)因素可分為環(huán)境條件(溫度、底物性質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)可利用性、pH值、水分活度和脅迫劑等)和微生物特征(菌株、細(xì)胞表面、生長期和代謝活性等)[11]。生物膜可以在食品加工環(huán)境中作為持久的交叉污染和微生物污染物的儲庫,導(dǎo)致食源性疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)更高,并且降低食品保質(zhì)期。在食品工業(yè)和環(huán)境中,要采取控制措施,預(yù)防生物膜形成或根除現(xiàn)有的生物膜,以盡量降低因食用受污染食品而廣泛傳播致病菌株的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

1 Lm生物膜特性

Lm為革蘭氏陽性、兼性厭氧型、無芽孢短桿菌,是一種常見的食源性致病菌。Lm引起的疾病可以導(dǎo)致壞血病、腦膜炎或引發(fā)孕婦流產(chǎn),是一種高住院率、高病死率的嚴(yán)重疾病,這種食源性感染主要影響小孩、老人、孕婦和免疫受損的個體[12-13]。據(jù)統(tǒng)計(jì),超過99%的人感染Lm的患者是由于食用了受污染的食品,特別是冷藏食品和即食食品(如熟肉制品、乳制品、熏魚和海鮮)[14-15]。Lm是一種嗜冷菌,極易在食品或加工環(huán)境中殘留,與大部分食源性致病菌相比,Lm可耐受食品加工環(huán)境中各種不利條件(如低溫、高滲透壓和低pH值等),它可以在pH 4.6~9.5、水分活度低至0.92的條件下生長,甚至在溫度低于0 ℃條件下仍可繁殖[16]。根據(jù)Carpentier等的研究表明,Lm的控制之所以成為食品工業(yè)的難題,主要?dú)w因于其較強(qiáng)的生物膜形成能力[16]。生物膜結(jié)構(gòu)賦予細(xì)菌對于消毒劑更強(qiáng)的耐受性,據(jù)報(bào)道,Lm生物膜在食品加工設(shè)備、傳送帶、管道、地板等場所能夠持續(xù)附著數(shù)月甚至數(shù)年,造成交叉污染和器械腐蝕等后果[17],Lm生物膜獨(dú)特的持久性也與其在低溫環(huán)境下的生存和繁殖能力有關(guān)。Lm生物膜在食品工業(yè)的設(shè)備和環(huán)境中,特別是在不利條件下長期持續(xù)存在的能力,自上個世紀(jì)末期就引起了科學(xué)界的研究興趣。

Lm生物膜主要形成于親水性表面(不銹鋼和玻璃等),在疏水性表面(聚四氟乙烯、尼龍和丁腈橡膠等)形成能力較弱[18]。Lm在接觸表面上生物膜的形成能力強(qiáng)是由于其在較短接觸時間內(nèi)可以利用鞭毛、膜蛋白附著,且附著能力良好。Lm生物膜在接觸表面的黏附是由疏水相互作用、范德華力和靜電作用引起的,這些作用受鞭毛形成、纖維產(chǎn)生以及胞外多糖合成的影響[19],如鞭毛的產(chǎn)生影響靜電斥力作用,增強(qiáng)了細(xì)胞向非生物或生物表面特定附著點(diǎn)的運(yùn)動[20]。此外,Tresse等研究發(fā)現(xiàn)在pH 5.0下鞭毛蛋白合成下調(diào)對Lm在聚苯乙烯表面黏附能力的影響,結(jié)果表明鞭毛形成對pH值具有敏感性[21]。

最初研究表明,Lm的生物膜結(jié)構(gòu)為三維蘑菇狀(圖1A)[20]。隨后,Rieu等通過激光共聚焦顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)在動態(tài)條件下LmEGD-e菌株的生物膜為三維球形網(wǎng)鏈狀結(jié)構(gòu)(圖1B)[22]。Pan等使用掃描電子顯微鏡(圖1C)、熒光顯微鏡、原子力顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡等成像技術(shù)研究了Lm生物膜的形成和發(fā)展過程[23]。研究表明,Lm在不同培養(yǎng)條件下產(chǎn)生的生物膜結(jié)構(gòu)不同,包括貼壁細(xì)胞單層結(jié)構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)、蘑菇狀結(jié)構(gòu)、針織鏈結(jié)構(gòu)、無組織聚集結(jié)構(gòu)等[24-25]。

Lm生物膜的EPS由蛋白質(zhì)、多糖、核酸和脂類組成,它們?yōu)榧?xì)菌群落提供保護(hù)、隔離金屬和毒素、防止生物殺菌劑進(jìn)入并可作為生物膜形成過程中的基質(zhì)[26]。研究表明,Lm具有產(chǎn)生EPS的能力,這是其生物膜形成的標(biāo)志之一[27]。而Lm產(chǎn)生的EPS中存在核酸(胞外DNA)和蛋白質(zhì)是生物膜成熟的標(biāo)志[28]。其中,胞外DNA會調(diào)節(jié)酸堿作用以增強(qiáng)Lm在不同接觸表面的初始黏附[15]。生物膜相關(guān)蛋白是Lm形成EPS中的另一個重要組成部分,如(p)ppGpp合成酶(RelA和Basl)在細(xì)胞間通信中起重要的作用[29]。在生物膜發(fā)育過程中,很多蛋白表達(dá)被上調(diào),如丙酮酸脫氫酶、30S核糖體蛋白(YvyD和RpsB)、傳感蛋白(CysK)、6-磷酸果糖激酶、超氧化物歧化酶、DNA修復(fù)蛋白(RecO)和細(xì)胞分裂起始蛋白(DivIVA),它們在應(yīng)激反應(yīng)、碳水化合物代謝、DNA修復(fù)、細(xì)胞增殖和群體感應(yīng)(quorum sensing,QS)調(diào)節(jié)中起著重要作用[1]。

圖 1 Lm在不銹鋼表面形成生物膜的掃描電子顯微鏡及激光共聚焦圖像(2 d)[20,22,24]Fig. 1 Observation of L. monocytogenes biofilm formation on stainless steel on the 2nd day[20,22,24]

2 生物膜與QS系統(tǒng)

2.1 QS概述

細(xì)菌生物膜的形成分為5 個階段,細(xì)菌在接觸表面一旦進(jìn)入不可逆黏附階段,參與細(xì)胞表面蛋白表達(dá)和EPS生成的基因就會通過一種稱為“QS”的過程被激活,該過程用于細(xì)胞間的通信[30]。QS是細(xì)胞與細(xì)胞之間的一種交流,這種交流是由特定的信號分子(即自誘導(dǎo)物(auto-induce,AI))完成的,積累到一定水平的信號分子可與細(xì)胞內(nèi)的特定受體結(jié)合,進(jìn)而調(diào)控相應(yīng)基因的表達(dá),從而轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€細(xì)胞之間共同協(xié)作的生理特性[31]。QS效應(yīng)與細(xì)菌生物膜的形成、毒力侵襲特性和應(yīng)激響應(yīng)等生理特性密切相關(guān)。QS主要作用于生物膜形成的聚集階段,細(xì)菌在受到不利外界條件脅迫后,會通過QS系統(tǒng)發(fā)出信號,使細(xì)菌聚集并形成生物膜[32]。

為了抵御環(huán)境的變化,細(xì)菌已經(jīng)發(fā)展出一些機(jī)制來感知周圍的環(huán)境,整合信號并使其在波動條件下繁殖。在這些機(jī)制中,細(xì)菌在細(xì)胞之間交換信息的能力已經(jīng)成為過去40 年來微生物學(xué)家感興趣的一個動態(tài)領(lǐng)域[32]。QS賦予細(xì)菌通過感應(yīng)特定信號分子積累來識別菌落密度的能力。只有當(dāng)菌落密度高時,信號在細(xì)胞外環(huán)境中的積累才足以激活應(yīng)激響應(yīng)。在結(jié)構(gòu)上,QS信號分子的分子質(zhì)量較低并且屬于多種化學(xué)類別,包括?;呓z氨酸內(nèi)酯(N-acylhomoserine lactone,AHL)、呋喃糖基硼酸二酯(autoinducer-2,AI-2)以及寡肽自誘導(dǎo)因子(autoinducing peptide,AIP)。細(xì)菌以合作方式完成生物膜的發(fā)育,是其最常見的合作過程之一[33]。

生物膜是微生物的群落,它們附著于表面或相間,并嵌入自我產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)中。在生物膜內(nèi)部,細(xì)菌可以免受環(huán)境壓力,如干燥、免疫系統(tǒng)攻擊、原生動物攝入和抗菌劑[34]的影響。在考慮生物膜發(fā)育與QS之間的關(guān)系時,首先應(yīng)關(guān)注細(xì)菌密度是否達(dá)到使QS信號參與生物膜調(diào)節(jié)的閾值水平,初始黏附階段細(xì)菌密度無法觸發(fā)信號分子,因?yàn)榇穗A段的細(xì)菌涌動能力較強(qiáng)。當(dāng)附著的細(xì)菌分裂并形成微菌落時,群體密度增加,QS信號分子達(dá)到足夠的水平以協(xié)調(diào)并激活生物膜的成熟和解體[35]。由于QS調(diào)控網(wǎng)絡(luò)通常非常復(fù)雜,包括多個影響生物膜在不同階段發(fā)育的基因,因此QS最終觸發(fā)生物膜的機(jī)制尚不清楚。

2.2 Lm種間信息傳遞和自誘導(dǎo)

在Lm等革蘭氏陽性菌中,QS自誘導(dǎo)物分為AI-2和AIP[36]。其中AIP是革蘭氏陽性菌所特有的信號分子[37],而AI-2則為革蘭氏陰性菌與革蘭氏陽性菌所共有[31]。

2.2.1 AI-2系統(tǒng)

AI-2型QS系統(tǒng)最早是在海洋細(xì)菌哈氏弧菌中發(fā)現(xiàn)的[36]。在該系統(tǒng)中,核苷酶和S-核糖同型半胱氨酸酶(S-ribosylhomocysteinase,LuxS)兩種酶將S-腺苷高半胱氨酸(S-adenosyl homocysteine,SAH)轉(zhuǎn)化成同型半胱氨酸和4,5-二羥基-2,3-戊二酮[38]。AI-2信號分子既存在于革蘭氏陰性細(xì)菌也存在于革蘭氏陽性細(xì)菌中,沒有種族特異性,也是目前所知的唯一能進(jìn)行種內(nèi)和種間交流的通用信號[39]。

目前在Lm基因組中尚未發(fā)現(xiàn)完整的AI-2的檢測和信號傳遞系統(tǒng),Belval等研究發(fā)現(xiàn)luxS缺失株累積了AI-2的前體物質(zhì)S-核糖基高半胱氨酸(S-ribosyl homocysteine,SRH)和SAH,用體外合成的AI-2互補(bǔ)突變體菌株對生物膜形成沒有影響,但是添加外源性SRH增加了附著細(xì)胞的數(shù)量。因此推測AI-2可能是甲基活化循環(huán)的副產(chǎn)物,僅扮演代謝SAH從而去除SAH毒性的作用,而在細(xì)胞QS系統(tǒng)信號傳遞中不起作用[36]。相反,AI-2的前體物質(zhì)SRH在生物膜形成中扮演重要作用,有可能參與細(xì)胞之間的通信[40]。

2.2.2 雙組分信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)

→Ten boys competed against each other,two of whom came from our school.

在革蘭氏陽性菌中,基于寡肽AIP QS系統(tǒng)的多個通道已被研究證實(shí)[41-42](圖2A)。附屬基因agr系統(tǒng)最早在金黃色葡萄球菌中被提出,經(jīng)證實(shí)該系統(tǒng)與金黃色葡萄球菌的許多毒性因子的產(chǎn)生及生物膜的形成有關(guān)[43](圖2B)。在金黃色葡萄球菌中,AIP是通過雙組分信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生的,其中AgrC蛋白是膜結(jié)合的組氨酸激酶,AgrA蛋白是反應(yīng)調(diào)節(jié)器。磷酸化AgrA蛋白分別激活P2和P3啟動子進(jìn)而編碼agr啟動子(即RNA II)和RNA III。RNA III轉(zhuǎn)錄后激活毒力因子的產(chǎn)生,抑制rot(毒素的抑制因子)的表達(dá),從而使毒力因子的表達(dá)不被抑制[44]。有充分的證據(jù)表明,在金黃色葡萄球菌等革蘭氏陽性菌中,QS相關(guān)基因表達(dá)調(diào)控涉及到毒力因子的表達(dá)[45],當(dāng)?shù)竭_(dá)生物膜成熟階段,RNA III刺激α-及β-溶血素、腸毒素等多種分泌毒力因子表達(dá),同時降低幾種表面黏附基因的表達(dá),從而導(dǎo)致毒性增加和生物膜形成減少[46]。

圖 2 革蘭氏陽性菌中肽介導(dǎo)的QS系統(tǒng)模型[35,41-43,47]Fig. 2 Models of peptide-mediated regulatory QS systems found in Gram-positive bacteria[35,41-43,47]

Lm的4 個基因agrB、D、C、A具有與葡萄球菌agrB、D、C、A操縱子相似的調(diào)控機(jī)制,其中agrB和agrD編碼跨膜蛋白和前肽AgrD[48]。AgrB蛋白參與將AgrD加工成環(huán)狀A(yù)IP并將其運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外。基因agrC和agrA編碼雙組分系統(tǒng)AgrC/AgrA的傳感器激酶和反應(yīng)調(diào)節(jié)器[49]。研究表明,基因agrD或agrA缺失的LmEGD-e菌株的成膜能力和毒力與母本相比均受到顯著影響[50]。Riedel發(fā)現(xiàn),在?agrD突變體中,其毒力受到了良好的調(diào)控,毒力相關(guān)基因(hlyA、actA、plcA、prfA和inlA)的表達(dá)下調(diào)[49]。Lm中重要的毒力基因是通過毒力轉(zhuǎn)錄因子PrfA調(diào)控的,PrfA調(diào)控毒力因子如李斯特菌溶血素(listeriolysin,LLO)、特異性磷脂酶C(phosphatidylcholine-specific phospholipase C,PC-PLC)和磷脂酰肌醇特異性磷脂酶等,有報(bào)告表明,Lm生物膜的形成與LLO、PC-PLC等毒力因子有關(guān)[51]。

盡管有些革蘭氏陽性菌的agr系統(tǒng)在許多蛋白質(zhì)水平、遺傳特性和表型性狀的調(diào)節(jié)存在相似性,但已知的agr系統(tǒng)在基因調(diào)控機(jī)制方面存在差異[52]。在葡萄球菌中大量的agr依賴性基因受RNA III調(diào)節(jié),而在廣泛的生物信息學(xué)調(diào)查和轉(zhuǎn)錄分析中尚未發(fā)現(xiàn)Lm中RNA III的調(diào)節(jié)作用[53]。因此,在葡萄球菌中由RNA III調(diào)控的毒力因子表達(dá)及生物膜形成的類似機(jī)制,在Lm中仍需進(jìn)一步探究。

3 Lm生物膜的抑制

現(xiàn)有Lm生物膜的抑制策略包括機(jī)械活性、天然和合成化合物的應(yīng)用、酶解、抗菌藥物的使用、QS的抑制以及對營養(yǎng)物和空間的競爭抑制[51,54]。

3.1 物理方法

物理方法對生物膜的抑制可以有效避免抗生素帶來的細(xì)菌抗藥性問題。有研究表明,外加電場對細(xì)菌細(xì)胞形態(tài)、糖蛋白和膜蛋白均有影響,外加電場增強(qiáng)了細(xì)菌與接觸表面的靜電斥力,從而導(dǎo)致生物膜的分離[55]。據(jù)報(bào)道,在溫度為28 ℃和31 ℃下,40 kV/cm的脈沖電場可以使牛乳和雞蛋中的Lm失活從而降低其黏附[56]。外加電場與抗生素協(xié)同使用可提高對生物膜的破壞效果。

超聲處理也是去除生物膜的傳統(tǒng)物理方法,然而結(jié)合化學(xué)方法(抗生素和消毒劑)在特定頻率和強(qiáng)度下進(jìn)行超聲處理是一種新思路,可以更好地破壞生物膜EPS基質(zhì)并殺死細(xì)菌細(xì)胞,這是由于超聲使細(xì)胞膜通透性增加,促使抗生素和消毒劑發(fā)揮更佳效果[57]。Torlak等研究表明,室溫下超聲處理雖可減少聚苯乙烯表面Lm生物膜的附著,但與氯化苯扎溴銨聯(lián)合使用可顯著降低生物膜形成量[58]。單純物理或機(jī)械方法并不能完全減少或消除生物膜的黏附,因此使用化學(xué)方法或生物殺菌劑與物理方法相結(jié)合可有效減少或消除生物膜,是一種極具發(fā)展前景的方法。

3.2 化學(xué)方法

化學(xué)消毒劑,如堿、酸、表面活性劑、酶和金屬離子通過干擾未成熟生物膜的附著和發(fā)育來阻止生物膜的形成[59]?;瘜W(xué)消毒劑的效果取決于使用的消毒劑的種類、使用量、接觸時間、pH值、生物活性類型以及表面類型等因素[60]。

化學(xué)方法在Lm生物膜去除的應(yīng)用中存在各自不同的優(yōu)缺點(diǎn),在后續(xù)的研究中需要揚(yáng)長避短,研究出更加有效且危害低的生物膜抑制劑。

3.3 植物提取物法

隨著傳統(tǒng)抗生素抗性菌株的出現(xiàn),天然植物提取物的利用已成為食品工業(yè)中抑制食物病原體傳播的一種趨勢[70]。植物提取物不僅具有抗菌活性,而且可以抑制生物膜的產(chǎn)生和發(fā)展[71]。

精油是芳香植物中產(chǎn)生的天然揮發(fā)性酚類化合物,作為次生代謝物產(chǎn)生,如丁香精油、肉桂精油、百里香精油、麝香草精油、檸檬草精油和牛至精油,具有抗菌和抗生物膜的特性[72-73]。研究表明,從香辛料中提取的肉桂醛、丁香酚、香芹酚和百里酚能夠有效地控制Lm生物膜的生成[63,74]。de Oliveira等用肉桂精油處理大腸桿菌和Lm混合培養(yǎng)的生物膜16~20 min,結(jié)果表明,除精油使用量和處理時間外,pH值對消毒效果也有顯著影響[75]。蓍草精油可以有效抑制Lm在不銹鋼表面的黏附,并抑制其生物膜的生長,且隨著處理時間的延長其抑制效果越明顯。有趣的是,在0.5 倍最小抑制濃度(minimal inhibit concentration,MIC)下蓍草精油抑制Lm生物膜形成的效果要顯著優(yōu)于2.0 倍MIC,這與浮游菌的抑制存在顯著差異[76]。Liu Qianjin等研究發(fā)現(xiàn),肉桂醛、丁香酚、麝香草酚與鏈霉素協(xié)同作用對Lm生物膜的抑制效果更好,此結(jié)果表明植物精油可以促進(jìn)抗生素進(jìn)入細(xì)菌生物膜,這可能是由于植物精油可以影響細(xì)菌間的信號交流,從而影響其生物膜的穩(wěn)定[77]。

天然植物提取物是減少或消除浮游細(xì)菌細(xì)胞和生物膜商用化學(xué)殺菌劑的有效替代品。在多數(shù)情況下,這些天然化合物的活性相當(dāng)于甚至優(yōu)于化學(xué)殺菌劑。

3.4 植物提取物對細(xì)菌QS的抑制

目前,植物提取物中斷QS系統(tǒng)的能力逐漸得到人們的關(guān)注,它可以成為抵御細(xì)菌入侵的有效機(jī)制。植物性食物提取物或植物化學(xué)物質(zhì)之所以被認(rèn)為是理想的QS抑制劑,是由于其作為抗生素替代品化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、分子質(zhì)量低,且對人體健康無害[78-79]。

表 1 天然抑菌物質(zhì)對細(xì)菌QS的抑制Table 1 Inhibition of bacterial QS by natural antimicrobial substances

由表1可以看出,目前使用天然抑菌物質(zhì)對于Lm生物膜抑制的研究還大多停留在表觀研究,對于其抑制機(jī)理的研究較少,特別是從QS角度闡明其生物膜抑制機(jī)制的研究更是鮮有報(bào)道。因此,基于QS對天然抑菌物質(zhì)抑制Lm生物膜的研究將成為該領(lǐng)域進(jìn)一步研究的熱點(diǎn)及方向。

4 結(jié) 語

食源性致病菌形成生物膜黏附于物體表面且難以清除,可以抵抗逆性環(huán)境,是導(dǎo)致食源性致病菌持續(xù)污染食品的重要因素之一。因此,研究Lm生物膜的形成和抑制機(jī)制對于食品加工中微生物的安全控制具有重要意義。目前研究表明QS系統(tǒng)可能參與生物膜形成和毒力因子表達(dá)的調(diào)控,研究LmQS系統(tǒng)與生物膜形成和毒力因子表達(dá)的潛在機(jī)制將成為一個重要的研究方向,將為群體猝滅手段徹底清除Lm生物膜和研制新型抗菌物質(zhì)提供參考,對控制Lm食源性污染及其危害形成機(jī)制研究具有重要的意義。

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