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细菌生物被膜(biofilm, BF)的控制是食品工业的一大难题,它为被膜菌在不良环境下的存活和生长提供了一种保护性结构,使其更容易引发食品腐败、设备腐蚀和食源性疾病等危害。普通的消毒杀菌措施很难实现对成熟生物被膜细菌的彻底清除,甚至导致细菌的抗药性造成更严重的后果。生物被膜的主要组成成分为胞外多糖(exopolysaccharide, EPS),借助于噬菌体及其聚糖酶的酶解技术,为降解生物被膜提供了一种新型安全高效的方法。本文以克雷伯氏菌血清型K13为出发菌株,侵染K13的噬菌体P13及其聚糖酶为工具,研究了噬菌体及其酶对生物被膜的降解作用。生物被膜是细菌在一定条件下接触各种材质表面时的一种生长形式,菌体细胞之间以胞外物质相互连结在一起形成空间网状具有一定密度的结构,这种结构帮助细菌抵制各种不良环境而使其更好的生存、生长和繁殖。细菌胞外多糖是胞外物质的主要成分,和无机盐离子、菌体、水等共同构成生物被膜。由添加KH2PO4和葡萄糖的营养肉汤培养基培养构建了生长于玻璃片上的生物被膜,定性染色法及定量平板擦拭计数法表明克雷伯氏菌K13在培养一天时形成成熟的生物被膜。噬菌体聚糖酶能够高效降解细菌胞外多糖并具有良好的热稳定性。该酶在噬菌体侵染细菌并结合至宿主细胞表面的多糖物质时被释放出来,随之多糖物质被酶解,进而噬菌体能够到达细菌表面受体裂解细菌。噬菌体聚糖酶经过1:2添加比的丙酮沉淀后可达到最大限度的浓缩,从而达到较高的酶活,同时消除了大部分噬菌体。经75C10分钟处理后,初始效价为2.3×109PFU/ml的K13噬菌体被完全灭活,而这种热处理方式仍能保证该酶较高的酶活。噬菌体聚糖酶对生物被膜具有显著降解作用,平板擦拭计数法显示酶处理4h对生物被膜细菌数量的影响最为显著,80%的细菌被清除。含有噬菌体聚糖酶的噬菌体裂解液对生物被膜也表现出较强的降解作用,在处理4h时可达到88%的被膜菌清除率。噬菌体聚糖酶预处理还可有效提高消毒剂二氧化氯对生物被膜细菌的清除率。实验通过扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)观察酶处理不同时间的生物被膜中被膜菌及胞外多糖的结构变化、单位面积生物被膜细菌群落数量的变化,观察结果表明,噬菌体聚糖酶能够有效减少处于连结状态的细菌和生物被膜中的胞外物质,当酶作用6h时,单位面积视野内仅剩下少量的被膜菌,被膜菌之间的连结物质几乎全部被清除。研究表明K13噬菌体聚糖酶对生物被膜具有高效的降解性能,有可能开发成为一种去除生物被膜的重要工具。利用噬菌体及其聚糖酶降解生物被膜的研究仍很少,它们作为一种特殊的新型工具,结合定量平板擦拭计数法、扫描电镜以及其他染色技术,可以开发为研究细菌生物被膜的重要技术。