群体感应抑制剂对发酵乳杆菌生物膜生成的影响
呋喃,半乳糖,1材料与方法,1材料与试剂,2方法,3数据分析,2结果与分析,1发酵乳杆菌信号分子分泌规律以及生物膜形成规律的探究,2QSIs对发酵乳杆菌产信号分子AI-2的影响,3QSIs对发酵乳杆菌生物膜形成量的影
郑砚学,张 悦,王 艳,聂丽丽,乔瑞芳,贺银凤(内蒙古农业大学食品科学与工程学院 呼和浩特 010018)
乳酸菌是一类可发酵糖产生乳酸的革兰氏阳性菌,其作为公认的食品级益生菌,对人体有多种益生功能,在营养健康和食品保藏与发酵方面具有广泛的应用价值[1]。乳酸菌在一定的环境中通常以生物膜形式生存,生物膜是指细菌附着在一些物体表面后分泌胞外黏性聚合物,并在其中生长繁殖,最终形成的菌落聚集体[2-3]。有研究报道生物膜状态下的乳酸菌比浮游态的乳酸菌存活能力更强,具有更强大的耐环境胁迫能力和免疫调节能力[4-5]。加强对乳酸菌生物膜研究对阐明益生菌益生机理以及未来研究益生菌制剂具有重要意义。
现有研究表明,群体感应(Quorum sensing,QS)在细菌生物膜形成的过程中起重要作用,QS系统是指细菌通过向周围环境释放一种特殊的化学信号分子来感知环境变化,从而调控相关基因的表达,以激活特定的行为并进行信息交流[6]。在自然界中,大多数细菌都以生物膜形式生存,QS系统也普遍存在于不同细菌中,乳酸菌也不例外[7]。LuxS/AI-2 型QS 系统在乳酸菌种间信号交流中发挥着重要作用,在LuxS/AI-2 型QS 系统中,由luxS 基因介导的信号分子AI-2 在革兰氏阳性和阴性细菌中广泛存在,信号分子AI-2 也是乳酸菌形成生物膜的重要因素[8]。
群体感应抑制剂(Quorum sensing inhibitors,QSIs)是指通过抑制细菌群体感应中一些特定基因的表达来阻止细胞的通讯交流,而对细菌生长影响小的物质[9]。目前QSIs 可通过抑制信号分子合成、传递和接受等途径来抑制细菌的QS[10]。AI-2 系统是细菌最普遍存在的一种QS 系统,一般可通过抑制AI-2 合成过程中酶的活性,干扰信号分子AI-2 的接受或转导来抑制AI-2 系统[11]。现有研究表明,乳酸菌利用LuxS/AI-2 型QS 系统与周围环境中的其它细菌进行交流,利用AI-2 信号分子反馈的信号来调控相关基因的表达,如生物膜的形成[12]。目前对于AI-2 介导的QS 与生物膜的研究多集中于致病菌,对乳酸菌的QS 和生物膜研究还较少,在实际生产加工和进入肠道后,乳酸菌大多以生物膜形式存在[13-14],因此有必要加强对乳酸菌QS 系统对生物膜调控的研究。
乳酸菌作为人体肠道内的有益微生物,通常以生物膜形态来提高其对外界不良环境的抗性。现有研究表明,群体感应可以调控乳酸菌生物膜的形成,然而,AI-2 作为群体感应的信号分子是否参与乳酸菌生物膜形成的过程还有待研究 ......
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