蓝光是近几年发展的新型非热杀菌方法,由于杀菌谱广、安全性高等多重优点,具有用于多种食品杀菌保鲜的良好潜力。目前蓝光杀菌的机制仍未完全揭示,但被普遍接受的机制是由高度细胞毒性的活性氧和随后的氧化应激所介导。本实验室前期研究也表明细胞外膜损伤也是其重要机制,外膜表面脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）结构极可能调控着细菌对蓝光敏感性;而多样化的LPS结构如何影响蓝光敏感性,以及其作用机制亟待探究。因此,本研究主要以鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella enterica serovar Typhimurium,S.Typhimurium）为研究对象进行了系统研究,首先,探究了415 nm蓝光对S.Typhimurium等致病菌的灭活效果及其在鲜牛肉杀菌保鲜体系中的应用;然后,对S.Typhimurium SL1344的LPS结构基因进行无痕敲除,构建了不同LPS结构突变株,测定各突变株的蓝光敏感性,最后,通过细胞外膜特性变化和差异转录组学研究,揭示LPS结构对S.Typhimurium蓝光敏感性的多重影响机制。研究内容及结果如下:（1）研究蓝光对S.Typhimurium的PBS细胞悬液杀菌作用,以及对S.Typhimurium污染的鲜牛肉的杀菌保鲜作用。结果显示,蓝光对S.Typhimurium等致病菌具有显著的杀菌效果。在PBS缓冲液中,当照射剂量达109.44 J·cm-2时,S.Typhimurium等致病菌的灭活率均超过90%;而当将S.Typhimurium等致病菌接种于鲜牛肉表面时,在相同剂量蓝光照射下,灭活率也超过90%,且细菌在冷藏期内未恢复生长。此外,通过测定蓝光照射后鲜牛肉的理化参数,显示109.44 J·cm-2蓝光照射并未对鲜牛肉的品质产生负面影响;特别地,牛肉表面颜色值和p H值均优于未照射样品,表明415 nm蓝光对鲜牛肉具有较好的杀菌保鲜效果。（2）构建不同LPS结构S.Typhimurium SL1344突变株,并系统揭示其对细菌蓝光敏感性的影响规律。借助Red重组敲除技术,通过敲除与LPS核心多糖主链结构合成相关的5种糖基转移酶和唯一的O-抗原连接酶,构建SL1344 LPS结构突变菌株Δwaa C、Δwaa F、Δwaa G、Δwaa I、Δwaa J和Δwaa L;比较各突变菌株及野生型SL1344的蓝光敏感性。结果显示:与野生型SL1344相比,各突变株对蓝光敏感性均有提高;此外,除了Δwaa L菌株,各突变株对蓝光的敏感性呈现一定规律:LPS链长越短,菌株蓝光敏感性越高;表明LPS结构的逐渐变短,可逐步提高细菌对蓝光的敏感性。（3）探究LPS不同结构影响S.Typhimurium蓝光敏感性的多重机制。首先通过测定细胞外膜稳定性的关键指标外膜渗透性,结果显示随着LPS结构截短,细胞外膜渗透性均有提高,且同样除了Δwaa L菌株,各突变株外膜渗透性的提高幅度与蓝光敏感性变化高度吻合,表明外膜稳定性是蓝光敏感性的主要影响因素,因此,LPS结构变化通过改变外膜稳定性调控细菌对蓝光的敏感性。同时,为揭示LPS结构变化对胞内代谢的影响,针对代表性的SL1344、Δwaa C和Δwaa L进行差异转录组分析,结果表明LPS结构截短不仅会影响细胞的膜组分,还会对膜转运、胞内代谢等生物学过程产生显著影响,且LPS链长越短,影响越显著。本研究显示LPS结构变化可通过改变细胞外膜稳定性来调控细菌对蓝光的敏感性,也可能通过胞内代谢改变,引起蓝光敏感性变化。本论文显示LPS核心多糖结构的改变显著影响着S.Typhimurium的蓝光敏感性,LPS通过多重作用机制发挥着作用,但有待进一步确证。本研究丰富并深化了蓝光杀菌理论,也将为进一步完善基于蓝光的杀菌策略奠定基础。