黑木耳粗提物对大肠杆菌生物膜抑制作用的初步研究

最近很多调查表明许多病原菌可以形成生物膜。采用了卡尔加里生物膜装置和菌落计数法研究了黑木耳粗提物对大肠杆菌Escherichia.coli8099生物膜形成的影响,结果表明黑木耳粗提物有效抑制了大肠杆菌生物膜的形成,0.6%黑木耳粗提物的抑制率可以达到73.00%。同时利用光学显微镜和激光共聚焦显微镜观察了黑木耳粗提物对大肠杆菌生物膜形态结构的影响。     

黑木耳提取物对大肠杆菌生物膜形成的抑制作用

采用卡尔加里生物膜装置和菌落计数法研究黑木耳粗提物对大肠杆菌Escherichia.coli 8099生物膜形成的影响,同时利用光学显微镜和激光共聚焦显微镜观察黑木耳粗提物对大肠杆菌生物膜形态结构的影响。结果表明：黑木耳粗提物能有效抑制大肠杆菌生物膜的形成,其质量浓度为0.3g/mL时抑制率可以达到73.00%。     

乳酸和过氧乙酸对大肠杆菌O157:H7生物膜的抑制作用及其机制

研究乳酸和过氧乙酸对大肠杆菌O157:H7生物膜的抑制作用,并从代谢活性、胞外聚合物质量浓度、生物膜的微观结构以及相关功能基因的表达等方面探究乳酸和过氧乙酸对大肠杆菌O157:H7生物膜的抑制机理。结果发现：乳酸和过氧乙酸的最小抑菌剂量（minimum inhibitory concentrations,MIC）分别为0.25%和0.002 5%;通过活菌计数测定分析不同剂量乳酸和过氧乙酸对大肠杆菌O157:H7生物膜抑制效果,发现在亚MIC（1/2 MIC和1/4 MIC）下乳酸和过氧乙酸的生物膜抑制作用较弱,而MIC下两种有机酸均可显著抑制大肠杆菌O157:H7生物膜的形成（P＜0.05）,2 MIC可完全抑制大肠杆菌O157:H7生物膜形成;经MIC的乳酸和过氧乙酸处理后,大肠杆菌O157:H7生物膜的代谢活性分别降低了84.25%和43.49%,而胞外聚合物质量浓度显著减少（P＜0.05）;乳酸和过氧乙酸均有效抑制了大肠杆菌O157:H7的黏附相关基因（csgA、flhC）、群体感应相关基因（luxS、sdiA）、胞外多糖合成相关基因（csrA、adrB、adrA）以及双组分调控系统相关基因（phoQ、phoP、envZ、ompR）。综上所述,乳酸和过氧乙酸可以作为食品工业中有效的杀菌剂,降低食品生产和加工过程中相关微生物污染的风险。     

群体感应在食源性微生物生物膜形成中的作用

生物膜(Biofilm)是由众多微生物聚集黏附在物体表面形成的多细胞群体结构,多种食源性微生物均能形成相应的生物膜,且该现象的产生对食品加工与安全有着重要影响。群体感应(Quorum sensing,QS)已被证明是调控生物膜形成的重要因素。文章主要介绍了群体感应对几种食源性细菌及真菌生物膜形成的调控作用,旨在为食品加工过程中微生物生物膜的控制与利用提供参考。     

群体感应抑制剂调控食源性微生物生物膜形成的研究进展

食源性微生物的生物膜是附着在固体表面上形成的具有空间组织的群落,因其能够附着在食品工业环境中的生物或非生物表面,且对消毒剂和抗菌剂能产生抗药性,通常难以控制,被认为是造成设备损坏、能源成本增加、食物变质和引起食源性疾病的原因之一,给食品工业带来了巨大的挑战。研究发现群体感应在生物膜的形成中起至关重要的作用,可以通过阻断群体感应系统来控制生物膜的形成。因此,群体感应抑制剂可以作为控制生物膜形成的新策略,在食品工业中对控制生物膜的形成具有巨大潜力。本文综述了生物膜的形成、群体感应系统及其对生物膜的调控作用,介绍了群体感应抑制剂的调控机制及其分类,为通过群体感应抑制剂调控生物被膜的形成提供研究思路。     

维药材小檗果提取物的体外抑菌实验研究

观察小檗果不同极性提取物的体外抑菌活性。采用微孔板法和对倍稀释法研究小檗果不同极性提取物对变异链球菌和大肠杆菌生长及其生物膜形成的影响。结果显示,乙醇、水、乙酸乙酯和正丁醇提取物对变异链球菌生物膜的形成有一定抑制作用,其中乙醇和水提取物抑制作用很强;乙酸乙酯提取物对大肠杆菌的生长有一定抑制作用,正丁醇、乙酸乙酯、氯仿提取物对大肠杆菌生物膜的形成有一定抑制作用,其中氯仿提取物的抑制活性最强。小檗果含有有效抑制供试菌生长及其生物膜形成的活性成分,值得进一步研究开发。     

肉桂精油对蔬菜表面大肠杆菌O157∶H7生物膜的杀菌作用研究

实验评价了肉桂精油对大肠杆菌O157:H7的杀菌活性,并且研究了肉桂精油对新鲜蔬菜表面大肠杆菌O157:H7生物膜的清除效果。实验结果表明,肉桂精油具有较强的杀菌活性,短时间内即可灭活高浓度的大肠杆菌O157:H7游离细菌。此外,肉桂精油对大肠杆菌O157:H7生物膜有较好的清除作用,其最小抑制生物膜浓度(MBIC)和最小清除生物膜浓度(MBEC)仅为0.5 mg/m L和1 mg/m L,在浓度为2 mg/m L及4 mg/m L时,可在60 min内完全灭活生物膜细菌。当肉桂精油应用于生菜、菠菜、莴苣、青椒及黄瓜表面时,大肠杆菌O157:H7生物膜细菌数量大幅降低。附着在蔬菜表面的生物膜经4 mg/m L精油处理2d后,细菌数量均低于10 CFU/cm2。     

对大肠杆菌生物膜具有高抑制能力的乳酸菌的筛选

采用传统抑菌方法和体外生物膜模型,研究并筛选对大肠杆菌生物膜具有较强抑制能力的乳酸菌。结果表明,乳酸菌的抑菌性与抑制大肠杆菌生物膜形成能力之间并没有相关性。筛选得到了5株对保护人体免受大肠杆菌感染具有潜在应用价值的乳酸菌,即7-1、11-3、10-1、13-1、A-1,对生物膜形成量的抑制率分别为84. 59%、85. 19%、70. 09%、64. 59%和65. 20%,通过荧光显微镜观察发现它们均可以完全破坏生物膜的典型结构。通过耐酸耐胆盐实验,进一步筛选出了能很好适应胃肠环境压力的菌株,即菌株A-1(Lactobacillus acidophilus),为今后预防由大肠杆菌引起的感染提供了理论依据。     

生物膜生成及生物反应器功能分析

随着社会的发展,人们越来越注重生活的健康和水资源的再利用,水的饮用安全和污水的达标排放就显得尤为重要。饮用水在经管道输送过程中,微生物附着到管网内壁生长形成生物膜。生物膜的存在会引起一系列水质问题,影响用户用水安全。所以,生物膜的研究非常重要,但给水管网中生物膜的实际采样比较困难,因此模拟生物膜生长的生物反应器应运而生。文章就生物膜的形成及生物反应器的功能进行了分析。     

维药材小豆蔻提取物的体外抑菌实验研究

采用微孔板法和稀释法研究小豆蔻不同极性提取物对变异链球菌和大肠杆菌的体外抑菌作用。结果显示小豆蔻的氯仿、乙酸乙酯提取物对变异链球菌的生长有部分抑制作用,正丁醇、乙醇和水提取物对变异链球菌生物膜形成有部分抑制作用;小豆蔻的不同极性提取物对大肠杆菌生物膜形成均有一定抑制作用,其中氯仿、乙酸乙酯和正丁醇提取物的抑制活性最强。小豆蔻中含有抑制供试菌生物膜形成的活性成分,值得进一步研究。     

核桃青皮中胡桃醌对大肠杆菌的抗菌作用及机制

为研究胡桃醌对大肠杆菌的抗菌活性及其作用机理,用不同质量浓度胡桃醌处理大肠杆菌,分别对最小抑菌质量浓度（minimal inhibitory concentration,MIC）、生长曲线、细胞膜相对电导率、荧光发射光谱等进行测定,并进行生物膜形成和细胞活性分析、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）以及大肠杆菌基因组合成分析。结果表明,胡桃醌对大肠杆菌具有有效的抗菌活性,MIC为0.062 5 mg/mL。经不同质量浓度胡桃醌处理后大肠杆菌细胞膜相对电导率升高,表明胡桃醌破坏了大肠杆菌膜的完整性,增加了细胞膜的通透性。荧光发射光谱分析结果表明,胡桃醌能够与膜蛋白相互作用从而改变大肠杆菌细胞膜结构。结晶紫和刃天青染色实验结果表明胡桃醌能够通过抑制大肠杆菌生物膜的形成减弱大肠杆菌的呼吸作用,进而抑制其活性。SDS-PAGE和大肠杆菌基因组合成分析结果显示胡桃醌可抑制大肠杆菌中蛋白质、DNA和RNA的表达。通过分子对接实验可知,胡桃醌可以结合到基因组DNA的...     

三种食品添加剂抑制菌体生物被膜形成

为探索有效手段清除生物被膜,作者采用二倍稀释法研究茶多酚、柠檬醛、肉桂醛对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌以及大肠杆菌的最小抑菌浓度。并在亚致死浓度下,利用微孔板法研究此3种天然产物抑制3种细菌及其混合菌的生物被膜形成以及群体感应信号分子AI-2的情况。结果表明,在亚抑菌浓度下,茶多酚对金黄色葡萄球菌生物被膜抑制效果最好,肉桂醛对大肠杆菌和沙门氏菌的生物被膜抑制效果最好,而柠檬醛对所有细菌及其混合菌AI-2活力都具有抑制效果。     

Intestinal versus external growth conditions change the surficial properties in a collection of environmental Escherichia coli isolates

Predicting the fate of microorganisms in the environment is increasingly warranted, especially for pathogenic strains. A major habitat of Escherichia coli, which encompasses commensal as well as pathogenic strains, is the gastrointestinal tract with conditions very different from the environment it encounters after shedding from the host or during cultivation in the laboratory. We developed two relevant growth conditions representative of intestinal (host-associated) and external (postshedding) environments to investigate the surficial properties and behaviors of a diverse subset of E. coli feedlot isolates. Surficial properties may determine an isolate's physical fate. A pronounced increase in cell hydrophobicity and concomitant biofilm mass formation was observed for isolates grown under external conditions. Isolates that exhibited the highest surface hydrophobicity also formed visible suspended aggregates under external conditions. Other than hydrophobicity, flagella-mediated motility was determinant in affecting E. coli biofilm formation under external conditions, with all four nonmotile E. coli isolates characterized as thin-biofilm formers. The majority (88%) of Ag43+ (outer membrane protein, antigen 43) isolates formed thick biofilms, whereas the majority (75%) of Ag43- isolates formed thin biofilms. The tested E. coli O157:H7 strain behaved differently from the environmental E. coli isolates: it displayed a low electrostatic charge, a small decrease in hydrophobicity upon shifts to external conditions, and very little biofilm formation. On the other hand, the commonly used laboratory strain E. coli K-12 displayed low hydrophobicity both intestinally and externally, but it formed significant biofilm mass under external conditions. Clearly, various E. coli strains manifest significant variability in surficial behavior. This variability is further modulated by growth conditions. The interacting strain-inherent and cultivation-dependent effects on surficial behavior may have broad consequences for the fate and ecology of pathogenic and commensal E. coli strains.     

大肠杆菌O157:H7与假单胞菌混合菌膜形成时交互作用及其对毒力基因表达的影响

以大肠杆菌O157:H7和食品中常见腐败菌假单胞菌为对象,研究两种菌混合培养时菌体泳动能力和混合菌膜形成时的交互作用,进一步采用反转录实时定量聚合酶链式反应分析大肠杆菌O157:H7代表菌株在混合菌膜形成时毒力基因（stx1、stx2、hly和eae）表达变化。菌体泳动性结果显示,3 株大肠杆菌O157:H7泳动性均低于4 株假单胞菌（P＜0.05）,两种菌混合培养时假单胞菌的泳动能力受到显著抑制。选择性培养计数发现混合菌膜形成72 h时,两种菌未发生相互促进,其中4 株假单胞菌的菌膜形成均受到3 株大肠杆菌O157:H7显著抑制（P＜0.05）。选取大肠杆菌O157:H7 CICC21530菌株分析毒力基因表达,结果发现混合菌液单位体积、混合菌膜单位面积4 种毒力基因表达分别低于单种菌液、单种菌膜（P＜0.05）,进一步的单位菌数结果亦然,表明混合培养和混合菌膜形成时假单胞菌抑制了大肠杆菌O157:H7毒力基因表达;单位菌数结果还发现菌膜中4 种毒力基因表达均高于浮游菌（P＜0.05）,表明形成菌膜后菌体毒力增强。本研究可为揭示食源性致病菌和腐败菌混合菌膜形成的交互作用及进一步风险评估和风险防控提供科学依据。     

Role of Pseudomonas aeruginosa biofilm in the initial adhesion, growth and detachment of Escherichia coli in porous media

This study systematically investigated the impact of Pseudomonas aeruginosa biofilm on the initial adhesion, growth, and detachment of indicator bacteria Escherichia coli JM109 in porous media. Two P. aeruginosa strains, the mucoid PD0300 and wide type PA01 with different extracellular polymeric substance (EPS) composition and secretion capability, were used to grow biofilm in packed beds. Results from the column breakthrough curves and retained JM109 profiles show that the amount and composition of P. aeruginosa biofilm EPS have a profound impact on the deposition and retention of E. coli in porous media. PAO1 biofilm coating improved E. coli retention in the column, whereas PDO300 biofilm coating had only a small impact on E. coli removal. Biofilm surface hydrophobicity and polymeric interactions between the biofilm and E. coli cell surfaces were found to play important roles in controlling the distribution of E. coli along the columns. After initial attachment, E. coli bacteria were able to survive and grow at similar growth rates in columns coated with either PAO1 or PDO300 biofilms with a relatively low nutrient supply. Biofilm detachment was the major mechanism that introduced E. coli bacteria to the bulk fluid long after the contamination event when E. coli cells became an integral part of the biofilm. Findings of this study suggest that biofilm plays a significant role in controlling the initial attachment, growth, and survival of bacteria in porous media, and that the interaction between bacteria and biofilm surfaces should be considered when predicting bacterial and pathogen migration in the environment.     

葡萄柚籽提取物及其纳米乳对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生物菌膜的抑制作用

目的：研究葡萄柚籽提取物(grapefruitseedextract,GSE)及其纳米乳(grapefruitseedextract nanoemulsion,GNE)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生物菌膜的抑制作用。方法：分析菌膜黏附菌数变化、胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)含量并进行微观结构观察,比较GSE和GNE对两菌菌膜(单种菌膜和混合菌膜)形成的抑制作用和已形成菌膜的清除效果。结果：与对照组相比,1/2最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)GSE和GNE可以抑制两菌单种菌膜形成时黏附菌和EPS产生,且对金黄色葡萄球菌的抑制作用更强。扫描电子显微镜(scanning electron microcopy,SEM)和共聚焦激光扫描显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)所观察到的微观结构变化也显示出GSE和GNE对两菌菌膜形成具有抑制作用。GSE和GNE对已形成菌膜也有良好清除效果,且对金黄色葡萄球菌菌膜的清除作用更强,但混合菌膜...     

臭氧水与副干酪乳杆菌Z21联合处理对绿豆芽中大肠杆菌O157:H7的抑制机制

为研究臭氧水联合副干酪乳杆菌Z21发酵上清液对绿豆芽中大肠杆菌O157:H7的杀菌效果、细胞结构影响和生物膜清除作用,本实验对人工污染大肠杆菌O157:H7的绿豆芽进行联合处理,选出最优的杀菌条件,采用流式细胞仪、扫描电镜、傅里叶红外光谱（Fourier-transform infrared spectroscopy,FT-IR）、拉曼光谱分析臭氧水联合Z21发酵上清液的杀菌机制;通过菌落计数及胞外聚合物分析,研究了臭氧水联合Z21发酵上清液对大肠杆菌O157:H7生物膜的清除效果。结果表明,1.5 mg/L臭氧水联合10%（v/v）Z21发酵上清液处理对大肠杆菌O157:H7杀菌效果最佳,菌落总数减少了2.81 lg CFU/g;与对照组相比,联合处理破坏了大肠杆菌O157:H7细胞壁和细胞膜中的多糖,脂质和蛋白质结构,增加了细胞膜的通透性,改变了菌体形态。联合处理对生物膜有良好的清除效果,显著降低了生物膜的胞外聚合物含量（P<0.05）。本研究为大肠杆菌生物膜的清除及农产品防腐保鲜提供了理论依据。     

Estimation of the biofilm formation of Escherichia coli K-12 by the cell number

We developed a method of estimating the biofilm formation of Escherichia coli K-12 strains in microtiter-plate wells by the cell number. Regression lines between the cell number and absorbance of crystal violet that stained the E. coli biofilm consisted of high and low slope lines, respectively.