沙门氏菌细菌是与动物和人类感染相关联的一类极为重要的食源性肠道致病菌,全球每年发生食源性致病菌感染事故很多,其中沙门氏菌感染事件更是位居世界前列。随着污染样品数量的增多,检测耗时长、效率低的传统微生物检测手段,对特异性抗体高要求的免疫学方法以及易产生假阳性现象的PCR检测技术,已不能满足现代食源性致病菌高效快速的检测要求,因此建立科学、全面、快速、精准的食源性致病微生物检测体系,预防、控制食源性致病菌感染事故发生,保障食品安全,已经成为全世界公共卫生安全最关注的问题之一。本论文主要从优化常见食源性致病肠炎沙门氏菌代谢组学提取试剂前处理方法出发,较系统的研究5种不同血清型沙门氏菌的代谢轮廓,结合指纹图谱和PCA主成分分析,研究各种血清型代谢产物之间的差异性和相似性以及各种血清型的潜在生物标志物,从而对不同血清型进行区分鉴别。为了探讨血清型特征性产物的可信度和科学性,对同血清型标准菌株和分离株的胞内产物进行对比研究,探讨两者之间的关联,为DNA高度同源性以及复杂多样的的沙门氏菌血清型鉴别提供理论和实验基础。具体研究内容和结果研究如下：1、通过优化肠炎沙门氏菌ATCC13076胞内代谢产物前处理方法,得到最佳的产物提取混合试剂比例为CH3OH/CH2Cl2/H2O (-40℃、90%)=3:1:1,可以作为后续的提取方法。2、采用GC-MS对5种沙门氏菌血清型标准菌株进行胞内代谢提取,共检索出127种胞内代谢产物。通过构建指纹图谱进行分析,发现肠炎沙门氏菌血清型(1,9,12：g,m：[1,7])特有的生物标志物为硫基乙酸和α-羟基-戊二酸；伤寒沙门氏菌血清型(9,12,vi：d:_)特有的产物为N-乙酰基-天冬氨酸、2(1H)-嘧啶酮和L-苏糖酸；鼠伤寒沙门氏菌血清型(1,4,[5],12：i：1,2)特有的产物为肉豆蔻酸甲酯和甘油醚葡萄糖苷；亚利桑那沙门氏菌血清型(1,2：1,2,5)特有的产物为3-吡啶甲酸三甲酯；猪霍乱沙门氏菌血清型(6,7：c：1,5)特有的产物为1,4-萘醌。通过聚类分析和两步主成分分析表明,可以明显区分这5种血清型。结果表明,基于代谢组学技术建立胞内代谢产物指纹图谱和特征性生物标志物可以明显区分不同的血清型。3、采用GC-MS对1株肠炎沙门氏菌标准菌株和5株来源不同区域的同血清型分离株进行胞内代谢提取,共检索出137种胞内代谢产物。对6株样品提取出的所有胞内代谢产物进行代谢轮廓分析,发现各类产物在种类和丰度上虽然具有一定的差异性,但总体上相似度很高。通过对指纹图谱进行分析,发现特异性产物硫基乙酸和α-羟基戊二酸均存在于5株分离株中。进一步通过PCA主成分分析,发现6株菌株可以分为一大类群。结果可以初步验证特异性产物硫基乙酸和α-羟基戊二酸有望成为肠炎沙门氏菌血清型(1,9,12：g,m：[1,7])的新特征性生物标志物；进一步表明,本文采用的代谢组学技术对沙门氏菌胞内代谢产物的提取具有很高的重现性和科学性。4、采用GC-MS对1株鼠伤寒沙门氏菌标准菌株和5株来源不同区域的同血清型分离株进行胞内代谢提取,共检索出155种胞内代谢产物。对6株样品提取出的所有代谢产物进行代谢轮廓分析,发现各类产物在种类和丰度上虽然具有一定的差异性,但总体上相似度很高。通过对指纹图谱进行分析,发现特异性产物肉豆蔻酸甲酯和甘油醚葡萄糖苷均存在于5株分离株中,通过PCA主成分分析,发现6株菌株可以分为一大类群。结果可以初步证明特异性产物肉豆蔻酸甲酯和甘油醚葡萄糖苷有望成为鼠伤寒沙门氏菌血清型(1,4,[5],12：i：1,2)的新特征性生物标志物；可以进一步证明基于代谢组学技术对沙门氏菌胞内代谢产物的提取具有很高的重现性。综上所述,本论文优化了食源性致病沙门氏菌代谢组学前处理方法,研究了各实验菌株的代谢轮廓,并构建指纹图谱,寻找到了潜在的生物标志物,结合聚类分析和PCA对不同血清型进行区分鉴别,并探讨同血清型标准菌和分离株之间的关联。为食源性致病沙门氏菌建立健全、全面、快速、精准的检测方法提供了实验方法和数据支撑。由于目前发现的沙门氏菌血清型多达2500多种,我国也检测达200多种,基于代谢组学技术平台建立指纹图谱和特征性代谢产物数据库,对沙门氏菌血清型的快速鉴定和检测将具有重要意义,同时为沙门氏菌快速检测显色培养基的研制,将具有较高的科学性和应用前景。