植物源细菌群体感应抑制因子的筛选及其对生物膜形成的影响

摘要

长期以来，人们认为细菌之间彼此孤立，互不联系，但近几年的研究发现，细菌世界也和人类世界一样，它们也拥有自己的“语言”，这种信号分子被称为信号分子，细菌细胞产生信号分子并释放到环境中去，当环境中的信号分子达到一定浓度后开启细胞密度依赖的特定基因的表达，这一现象被称为“群体感应”（quorum sengsing，QS），它是细菌根据细胞密度变化进行基因表达调控的一种生理行为。研究发现，细菌通过群体感应系统调控致病过程的一些重要环节，如致病因子产生、生物膜形成等。
　　 微生物是导致食品腐败和感染的主要因素，而且只有腐败细菌或致病细菌达到一定数量后才能导致食品的腐败和致病性的发生。随着抗菌药物和防腐剂的广泛应用，细菌的耐药性变得越来越严重，已成为全球关注的危害人类健康的重大难题。近年来，AHLs介导的群体感应现象如何影响食品的品质以及与食品腐败和致病菌致病性的关系成为食品防腐保鲜和致病菌防治领域的一个新的研究热点。因此，细菌群体感应系统干扰的研究对于新型防腐剂和抗菌药物的研究与开发具有重要意义。
　　 本研究以革兰氏阴性菌的酰基高丝氨酸内酯介导的群体感应系统为靶标，从植物材料中筛选群体感应抑制因子，并研究其对大肠杆菌ATCC8099产生物膜能力的抑制作用，为研究、开发新型抗菌药物和防腐剂提供理论依据和技术支持。具体研究如下：
　　 1、植物源群体感应抑制因子的筛选
　　 本研究利用产紫色素的菌株，Chromobacterium violaceum026（CV026），进行群体感应抑制剂检测，其紫色素的产生受信号分子acylated lactone（AHL）的调控。采用平板检测法，研究了34种香辛料及花茶提取物对Chromobacterium violaceum026（CV026）产紫色能力的抑制作用及生长的影响，从中筛选出薰衣草和玫瑰花提取物具有干扰Chromobacterium violaceum026（CV026）群体感应系统的作用，且不影响Chromobacterium violaceum026（CV026）的生长。
　　 2、薰衣草和玫瑰花提取物群体感应抑制效应的研究
　　 本部分采用不同的提取方式，采用定性和定量两种方法研究薰衣草和玫瑰花提取物对Chromobacterium violaceum026（CV026）群体感应系统的抑制作用，提取溶剂采用有机溶剂和水，结果表明薰衣草以乙酸乙酯作为提取溶剂，提取时间为24h效果最好。玫瑰花以水作为提取溶剂，提取方式为超声波处理1h效果最好。并研究其在不同浓度下对Chromobacterium violaceum026（CV026）产紫色素能力的影响，发现抑制作用与提取物浓度呈明显的量效关系。
　　 3、薰衣草和玫瑰花提取物对大肠杆菌产生物膜能力的影响
　　 本部分以产生物膜的菌株大肠杆菌ATCC8099为研究基础，以薰衣草乙酸乙酯提取物和玫瑰花超声波处理1h的水提取液为研究对象，通过定性和定量两种方法检测两种提取物对大肠杆菌ATCC8099产生物膜能力的影响。结果表明，两种提取物均可以明显抑制大肠杆菌ATCC8099产生物膜。定性研究可以看出，添加提取物的实验组明显比对照组产生的膜厚度要薄，亮度更低，且可看见明显的孔洞。在不同浓度下研究薰衣草乙酸乙酯提取物对大肠杆菌ATCC8099产生物膜能力的影响，发现抑制作用与提取物浓度呈明显的量效关系。

目录

文摘

英文文摘

基金项目

第一章 文献综述

1 群体感应系统

1.1 细菌间群体感应系统的信号转导机制

1.2 QS群体感应系统所调控的生物学功能

2 群体感应与生物膜

2.1 细菌生物膜的形成

2.2 群体感应与生物膜形成的关系

2.3 生物膜与细菌耐药性

3 群体感应抑制剂

3.1 革兰氏阴性细菌的QS信号干扰

3.2 革兰氏阳性细菌QS信号干扰

3.3 群体感应抑制剂

4 本课题的研究目的及意义

参考文献

第二章 植物源细菌群体感应抑制因子的筛选

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

2 结果与分析

2.1 不同植物材料提取物QSI检测

2.2 不同植物材料提取物抑菌检测

2.3 讨论

2.4 结论

参考文献

第三章 薰衣草和玫瑰花提取物群体感应抑制效应的研究

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

2 结果与分析

2.1 薰衣草水提取得率

2.2 薰衣草不同溶剂提取物QSI定性检测

2.3 薰衣草乙酸乙酯提取物QSI及抑菌定量检测

2.4 玫瑰花水提取得率

2.5 玫瑰花不同溶剂提取物QSI定性检测

2.6 玫瑰花提取物QSI及抑菌定量检测

2.7 讨论

2.8 结论

参考文献

第四章 薰衣草和玫瑰花提取物对大肠杆菌产生物膜能力的影响

前言

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

2 结果与分析

2.1 薰衣草和玫瑰花提取物对大肠杆菌生长的影响

2.2 薰衣草和玫瑰花提取物对大肠杆菌生物膜形成的影响

2.3 讨论

2.4 结论

参考文献

全文结论

创新点

致 谢