【摘 要】
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群体感应是细菌细胞间交流的一种机制,研究发现群体感应系统可以调控细菌的多种代谢过程,信号分子AI-2是群体感应系统中重要的信号分子之一。胞外多糖（exopolysaccharide,EPS）是乳酸菌一种重要的代谢产物,具有良好的益生及食品加工特性。群体感应系统是否可以调控乳酸菌EPS的产生还未可知,因此探究具体调控机制具有一定的意义。本试验以分离自传统发酵乳制品中的62株乳酸菌为研究对象,以EPS
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群体感应是细菌细胞间交流的一种机制,研究发现群体感应系统可以调控细菌的多种代谢过程,信号分子AI-2是群体感应系统中重要的信号分子之一。胞外多糖（exopolysaccharide,EPS）是乳酸菌一种重要的代谢产物,具有良好的益生及食品加工特性。群体感应系统是否可以调控乳酸菌EPS的产生还未可知,因此探究具体调控机制具有一定的意义。本试验以分离自传统发酵乳制品中的62株乳酸菌为研究对象,以EPS产量和信号分子AI-2活性为指标进行筛选,确定特性各不相同的4株菌用于后续研究。首先,研究不同培养时间下EPS产量、相关基因表达和信号分子AI-2活性之间的相关关系;其次,利用群体感应抑制剂（Quorum-sensing Inhibitors,QSIs）和外源信号分子AI-2调控菌株AI-2活性,研究其对菌株EPS产量、信号分子AI-2活性、菌体形态、EPS合成相关基因表达量以及EPS生物学活性的影响,探究信号分子AI-2对乳酸菌EPS合成的作用,主要结果如下:（1）通过对62株乳酸菌信号分子AI-2活性和EPS产量的测定,筛选得到4株乳酸菌,其中L.plantarum RM3-1-3高产信号分子AI-2和EPS、L.fermentum TZ1-1-9高产信号分子AI-2但低产EPS、L.fermentum TG4-1-1低产信号分子AI-2但高产EPS、P.acidilactici 11-3低产信号分子AI-2和EPS。（2）不同培养时间信号分子AI-2活性和EPS的关系结果显示,L.plantarum RM3-1-3、L.fermentum TG4-1-1和P.acidilactici 11-3均在10h和22h时信号分子AI-2活性和EPS产量达到最高点,EPS产量分别可达186.389 mg/m L、195.863mg/m L、125.179mg/m L;而L.fermentum TZ1-1-9则在13h和19h时AI-2活性h和EPS产量达到最大,约为126.171 mg/m L。对EPS合成相关基因随培养时间表达情况进行测定,结果显示,高产EPS的L.plantarum RM3-1-3和L.fermentum TG4-1-1在4～7h内eps A、eps B、eps E和gt基因有较高的表达且呈现上升趋势;低产EPS的L.fermentum TZ1-1-9和P.acidilactici 11-3在4～7h内eps B、eps E和gt基因有较高的表达。（3）不同浓度的QSIs对高产信号分子AI-2菌株的影响结果显示,呋喃酮、D-核糖、D-半乳糖对菌株生长无显著影响（p＞0.05）,对L.plantarum RM3-1-3和L.fermentum TZ1-1-9信号分子AI-2活性和EPS产量最高点产生影响,但作用效果存在差异,其中300μmol/L和150μmol/L D-半乳糖分别对L.plantarum RM3-1-3和L.fermentum TZ1-1-9信号分子AI-2活性和EPS产量最高点的抑制效果最显著（p＜0.05）。（4）不同浓度外源信号分子AI-2对低产信号分子AI-2菌株的影响结果显示,外源信号分子AI-2的添加对低产信号分子AI-2的L.fermentum TG4-1-1和P.acidilactici 11-3在10h时信号分子AI-2活性和22h时EPS产量均有一定影响,其中100μmol/L外源信号分子AI-2对2株菌信号分子AI-2活性和EPS产量最高点的促进作用最显著（p＜0.05）。（5）添加D-半乳糖对L.plantarum RM3-1-3和L.fermentum TZ1-1-9的菌体形态无影响,但会降低菌体之间的粘附性,对EPS合成基因eps A、eps C、eps D和gt的表达产生影响;添加外源信号分子AI-2则会提高L.fermentum TG4-1-1和P.acidilactici 11-3菌体之间的粘附性,促使EPS合成基因eps A、eps B、eps E和gt表达量的上调。添加QSIs或外源信号分子AI-2对菌株生长量无显著影响。
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