细菌群体感应系统调控及淬灭机制研究进展

细菌利用群体感应系统实现种内和种间信息的交流,调控菌体的生理特性,如生物膜的形成、菌体的运动、毒素的分泌、细菌素及抗生素的产生,群体感应系统贯穿细菌生长繁殖的整个过程,并对细菌群体的稳定性具有重要作用.近年来,越来越多的群体感应系统被发现和深入研究,其调控机制也逐渐清晰,这为群体感应系统更加广泛地应用于实际奠定了基础....     

食品腐败中细菌群体感应现象的研究进展

微生物作用是引起食品腐败变质的主要因素之一。研究表明,细菌群体感应在该过程中起着重要作用。文中介绍了群体感应现象的产生机制与研究前沿,重点以牛奶和奶制品、肉和肉制品、水产品和果蔬4类食品体系为例分析了细菌群体感应现象在食品腐败中的作用,最后对开发以群体感应抑制剂为新型防腐剂的食品保藏新策略进行了论述,以期在为从群体感应角度研究食品腐败机制及保鲜方法提供理论依据。     

微生物群体感应系统及其在现代食品工业中应用的研究进展

群体感应系统是一种广泛存在于多种微生物中的基因表达调控系统,能够借由对特定信号分子的密度感知实现对相关基因的靶向调控,从而使微生物展现出与低密度条件时截然不同的群体行为以及特性,以此来应对环境的变化。由于群体感应调控存在明显的生物广泛性、机制独特性以及作用高效性,使其成为近年来微生物领域中的研究热点。微生物作为食品工业中的重要研究对象,在食品保鲜,益生菌生产,食品发酵,绿色生物合成,微生物防腐剂及风味剂生产等研究领域中均发挥着至关重要的作用。明悉群体感应系统在上述领域中的作用,有助于推动微生物在食品生产中的进一步应用。着重介绍了群体感应的主要类型及其相关调控机制,并对其在食品腐败中的重要作用以及在未来食品工业中的潜在应用进行了概述;对未来群体感应在食品研究领域的发展进行了展望,旨在为以群体感应为基础的新型食品相关技术的发展提供理论依据。     

基于食源性细菌群体淬灭的生物膜控制研究进展

食源性致病菌和特定腐败菌在不同食品表面以及食品工业环境中形成的生物膜是引起食品质量安全问题的重要来源,研究发现群体感应系统在细菌生物膜的形成过程中起着至关重要的作用。鉴于此,本文在剖析食源性细菌群体感应系统在生物膜形成中的调控作用基础上,详细阐述了食源性细菌群体淬灭在控制生物膜中的研究现状以及相应的群体淬灭机制。此外,展望了食源性细菌群体淬灭在生物膜控制中的重点研究方向,旨在丰富食品质量与安全领域基础理论,为提升食品质量、保障食品安全提供支撑。     

食品腐败的关键调控机制之群体感应的研究进展

群体感应是细菌之间的一种细胞密度依赖型信息交流机制,越来越多的研究证明,细菌群体感应与食品腐败变质过程之间存在复杂而紧密的联系,有望成为食品保鲜技术领域中一个极具应用前景的新靶点。本文概述了微生物群体感应、群体感应对食品腐败变质的影响和群体感应抑制剂3个方面的研究进展,重点介绍了食源细菌的群体感应研究进展和群体感应对食品(水产品、肉及肉制品、乳及乳制品和果蔬)腐败变质的影响,旨在为新型食品保鲜技术的开发提供理论指导。     

群体感应淬灭酶LsrK蛋白表达纯化

对群体感应淬灭酶LsrK蛋白进行重组表达及纯化。构建重组工程菌Escherichia coli BL21(DE3)-pET-28a-lsrK,利用乳糖自诱导的方法诱导表达重组蛋白LsrK,并利用亲和层析和凝胶过滤层析进行纯化。LsrK蛋白经凝胶过滤层析后,纯度较高,蛋白浓度达到28.6mg/L发酵液,为进一步进行LsrK蛋白的结构解析及功能研究奠定了基础。     

群体感应与水产品保藏新策略

简要介绍了群体感应系统,分析了水产品腐败与群体感应之间的关系,阐述了以水产品腐败菌QS现象为靶点的水产品保藏新策略,为水产品防腐保鲜提供了新方向。     

群体感应调控下的乳酸菌细菌素合成

细菌素是一种在新陈代谢过程中由核糖体合成的具有抑菌作用的抗菌肽,因此被作为天然、无毒抗菌剂并广泛应用到食品行业中。群体感应是细菌细胞间通过对自诱导物浓度的感知,从而对基因表达进行调控的行为,现已证明乳酸菌的群体感应是细菌素合成的关键调控机制。作者主要综述了目前乳酸菌细菌素的研究现状、细菌素的系统分类、群体感应信号的转导机制及其对乳酸菌细菌素合成的调节,以促进对细菌素的研究及应用。     

食品防腐中群体感应及其抑制剂的研究进展

食品的腐败变质是食品工业长期以来一直面对的重大问题。近年来研究表明细菌群体感应(quorum sensing,QS)现象与食品腐败变质密切相关。本文简要介绍了群体感应系统和信号分子的分类,重点阐述了群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors,QSIs)的研究进展,并讨论了利用群体感应抑制剂控制食品腐败变质的应用前景。      

群体感应信号分子AI-2调控乳酸菌生物膜形成机制的研究进展

乳酸菌生物膜具有黏附性、抗逆性以及抗菌活性等多种物理特性和生理功能,被广泛应用于改善食品质构以及食品的生物保鲜中。乳酸菌生物膜的形成需经历附着、形成、成熟、老化脱落和重新附着5个阶段,其形成受到群体感应系统的调控。群体感应系统(quorum sensing system,QS)是细菌中广泛存在的一种基因表达调控系统,该系统通过信号分子靶向调控相关基因的表达,从而调控细菌的生理功能。LuxS/AI-2型QS是调控乳酸菌益生特性的主要群体感应系统。明悉乳酸菌的LuxS/AI-2型QS及其调控生物膜形成的机制,对于乳酸菌在食品工业中的进一步应用至关重要。重点介绍了乳酸菌生物膜的形成过程,以及LuxS/AI-2型QS调控乳酸菌生物膜形成的5个调控元件,即信号分子AI-2(autoinducer-2)、关键调控基因(luxS、tuf、fba、gap)、关键调控蛋白(LuxS、LacI、AraC、PadR以及Rbs家族蛋白)、信号分子AI-2的可能受体蛋白(LuxP、LsrB、RbsB和含有dCACHE结构域的受体蛋白)以及关键代谢路径的最新研究进展;总结了信号分子AI-2调控乳酸菌生物膜形成的可能分子机制,以及信号分子AI-2受体蛋白的筛选策略。希望为深入了解LuxS/AI-2型QS调控乳酸菌生物膜的形成提供理论指导。     

气单胞菌群体感应及其抑制剂研究进展

细菌群体感应（quorum sensing,QS）是细菌通过信号分子的产生、释放、积累和感应进行化学交流的过程,这种信号分子又称之为自诱导物（autoinducers,AI）。气单胞菌（Aeromonas）是水产品中常见腐败菌,也是动物和人类的环境条件致病菌。近年来研究报道气单胞菌的致病性和腐败行为可能与QS有关,提示可以通过抑制气单胞菌QS对其进行防控。气单胞菌QS系统按照信号分子种类的不同可以分3类：以N-酰基高丝氨酸内酯类化合物（N-acyl homoserine lactone,AHLs）作为信号分子的AI-1系统、以4,5-二羟基-2,3-戊二酮（4,5-dihydroxy2,3-pentanedione,DPD）衍生物为信号分子的AI-2系统和QseBC双组分调控的AI-3系统。本文介绍这3类QS系统及其调控机制,概述植物来源、微生物和动物来源、化学合成类气单胞菌QS抑制剂（quorum sensing inhibitors,QSI）的研究进展,探讨气单胞菌QSI在水产品腐败和水产病害预防中的应用和前景,以期为气单胞菌QSI在水产品安全方面的应用提供参考。     

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。     

群体感应系统及其在乳酸菌生物膜形成中的作用

以黑果枸杞花青素微胶囊在水相体系中花青素的保留率为指标,采用控制变量法研究了环境因素温度、循环冻融、自然光照、紫外光照对花青素稳定性的影响,进一步研究了花青素的氧化降解规律;采用体外模拟胃肠液的方法对花青素微胶囊的稳定性和靶向释放特性进行了研究。结果表明:花青素微胶囊的热降解符合一级降解动力学模型;微胶囊化花青素在低温和低 pH条件下较稳定,光照能够降低花青素的稳定性。在体外模拟胃肠液稳定性实验中,花青素微胶囊在胃液中比肠液中稳定,与未包埋花青素溶液相比,花青素微胶囊溶液在模拟胃液中其花青素的保留率提高了14.8%,在模拟肠液中提高了17.3%;在体外模拟胃肠液靶向释放实验中,在胃液中,90 min 后,花青素微胶囊溶液和花青素未包埋溶液中花青素的释放率分别为7.5%、20.7%;在肠液中花青素缓慢释放,240 min 后,二者花青素的释放率分别为21.9%、27.2%;并且花青素微胶囊后能够显著提高其在水相体系中的稳定性,起到在胃肠液中缓释的效果。     

乳酸链球菌素抑菌机理及在食品保鲜中的研究进展

乳酸链球菌素（Nisin）是由乳酸乳球菌乳酸亚种的某些菌株代谢过程中合成的一种天然生物防腐剂,具有良好的抑菌性,可以有效地抑制革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、单增李斯特菌、小球菌等）,尤其是细菌芽孢的生长。且因为摄入后可快速被人体中的蛋白酶消化分解为各种氨基酸不会对人体产生毒害作用,因此被广泛的用于食品保鲜领域。本文主要综述了乳酸链球菌素的抑菌机理及其近10年来在食品保鲜领域中的应用,其中着重讨论了在果蔬保鲜中的应用,最后分析了乳酸链球菌素未来的发展方向,以期为乳酸链球菌素在食品保鲜中的进一步研究和应用提供理论参考。     

姜黄素在食品保鲜中应用的研究进展

姜黄素是一种绿色天然的食品保鲜剂,无毒无害,而且具有抗菌、抗氧化等保鲜效果。但由于姜黄素的水溶性差,生物利用率不高等问题,限制了其应用领域,所以增加姜黄素的生物利用率是拓宽其应用领域的重要因素。文章介绍了姜黄素的结构和食品保鲜原理,还综述了近年来姜黄素在食品保鲜领域中利用微胶囊、静电纺丝、纳米络合和胶体等方式提高其生物利用率的研究进展,为了姜黄素在食品保鲜领域中进一步的开发和利用提供一定的参考。     

天然抗菌物在食品防腐中的应用

介绍了天然抗菌物的各种来源及其在食品防腐中的应用现状与应用潜力。     

LuxS/AI-2型群体感应系统调控细菌生物被膜形成研究进展

生物被膜是大多数细菌在自然状态下的一种生长方式,使菌体具有浮游态时不具有的优势。它的形成和发展受到群体感应系统的调控,该系统是细菌依赖于群体密度而调控其生理行为的一种机制。其中LuxS/2型自诱导物（autoinducer 2,AI-2）群体感应系统又称种间群体感应系统,广泛存在于G＋及G－菌中。其信号分子AI-2被认为是种间通用的信号分子,参与调控多种细菌的生物被膜。此外,目前已发现多种LuxS/AI-2型群体感应系统抑制剂,它们可以影响许多细菌生物被膜的形成。目前研究人员已开始致力于揭示LuxS/AI-2型群体感应系统调控生物被膜形成的分子机制,这对于进一步理解LuxS/AI-2型群体感应系统与生物被膜的关系具有重要意义。