食品安全一直是社会各界关注的热点问题,而细菌性感染则成为导致食物中毒事件发生的关键因素之一,因此挖掘安全高效的食品抗菌剂具有重要意义和应用价值。甘露糖赤藓糖醇脂（Mannosylerythritol lipid-A,MEL-A）是一种天然的新型糖脂类表面活性剂,具有多种理化特性和生物活性,但其对食源性致病细菌如革兰氏阳性菌的抗菌活性鲜有报道,极大限制其在食品微生物安全领域的应用发展。本学位论文以常见食源性革兰氏阳性致病菌为研究对象,围绕MEL-A对浮游态和生物膜态细菌的抑菌作用及在食品体系中的应用基础开展深入研究,从细胞水平至分子水平深入阐释了MEL-A对浮游态和生物膜态致病细菌的抑制机理,为MEL-A应用于食品安全控制与产业化应用提供理论基础。主要研究内容和结果如下:（1）MEL-A对浮游态金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌均具有显著的抑制作用,最小抑菌浓度（MIC）分别为0.625 mg/m L和1.25 mg/m L。在MIC浓度下,细菌的存活率均低于20%,生长过程中出现增殖速度减缓、生长周期停滞的现象。借助PI染色和流式细胞仪分析方法,发现MEL-A处理导致浮游态细菌细胞膜失去完整性,促进细胞进入晚期凋亡阶段。扫描电镜和透射电镜观察结果证明细菌的表面形态和内部结构发生变化,MEL-A处理造成细胞膜出现损伤、细胞质分布不均,细胞趋于裂解状态。此外,MEL-A可抑制蜡样芽孢杆菌芽孢的萌发过程,降低芽孢的萌发率。（2）MEL-A对金黄色葡萄球菌的生物膜形成具有明显抑制作用,最小生物膜清除浓度（MBEC）为32μg/m L。通过结晶紫染色定量分析MEL-A对生物膜形成不同阶段的作用效果,发现其对初始粘附阶段的生物膜清除效率最高。生物膜结构中的滞留菌和胞外聚合物（EPS）均受到MEL-A的影响,滞留菌细胞活力显著降低,EPS中蛋白和脂质含量也明显减少,整个生物膜结构缺失完整性。同时,激光共聚焦显微镜观察结果证明MEL-A对金黄色葡萄球菌在不同材料（聚苯乙烯、玻璃、不锈钢）表面形成生物膜均具有抑制作用。（3）基于此,围绕MEL-A协同其他物理手段处理耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的杀灭作用开展研究。研究结果发现,MEL-A协同超声处理可在5 min内灭活1个Log MRSA活菌,其抑制效果显著优于单独处理（超声或MEL-A处理）。超声作为外加物理场可提高细菌细胞膜的渗透性,促进MEL-A进入细胞内发挥抑菌作用,增效MEL-A对MRSA的抑菌能力。MEL-A和超声联合处理可改善对MRSA生物膜的清除效果,清除率高达90%。（4）借助转录组学和实时荧光定量PCR研究了MEL-A抑制浮游态金黄色葡萄球菌的分子机理。转录组学分析结果揭示了MEL-A诱导浮游态金黄色葡萄球菌胞内转录水平的变化,MEL-A针对金黄色葡萄球菌的关键代谢通路具有明显的调控作用,如ABC转运蛋白跨膜运输功能受阻,导致金葡菌对必需物质如金属离子、糖类、磷酸盐等摄入量减少或增加;多个氨基酸生物合成与代谢通路被激活上调,难以维持胞内氨基酸水平的动态平衡;糖酵解和TCA循环等代谢通路显著下调,造成维持正常生命活动的能量供应不足。此外,MEL-A对金黄色葡萄球菌细胞内的信号系统具有一定的调控作用:一方面,Sae RS双组分调节系统显著下调,导致下游多个毒力基因的表达量降低;另一方面,MEL-A处理后Agr群体感应系统相关基因全部上调,Agr系统可诱导金黄色葡萄球菌成熟生物膜的解离。（5）以转录组学发现的Agr系统调控基因作为靶标,深入开展群体感应系统与MEL-A互作机制的探究。我们成功构建Agr系统失调的金黄色葡萄球菌突变株Δagr A,并对野生型和突变株生物膜进行多手段表征。研究结果发现,同一浓度MEL-A对金黄色葡萄球菌野生型的生物膜清除率显著高于突变株Δagr A,并且呈现出浓度依赖趋势。野生型生物膜中的滞留菌数量和EPS中蛋白质含量均显著低于突变株Δagr A。上述研究结果揭示,MEL-A可能通过上调Agr群体感应系统的相关基因介导金黄色葡萄球菌成熟生物膜的解离,以获得有效的生物膜清除效果。（6）最后,围绕MEL-A对蜡样芽胞杆菌的抑制及其应用开展了探究。结果表明,MEL-A作为改良剂显著提高了冷冻面团的流变特性,并且可冻结水含量下降了1.88%,可防止冰晶形成对面筋网络结构造成物理损伤。MEL-A降低了冷冻面团中游离巯基的含量,说明面筋蛋白间二硫键的断裂减少,面团结构筋力增强。面团微观结构观察证明MEL-A提高了面团持气能力,从而改善了面包产品的体积、质地等特性。并且,MEL-A对面团中的微生物具有选择性抑菌作用。在模拟发酵过程中,MEL-A对蜡样芽孢杆菌营养细胞的抑菌率均高于90%,对芽孢的抑菌率最高可达到75.54%,而对酵母菌的活力没有明显影响。