蜂房哈夫尼菌群体感应相关基因luxI和luxR的功能研究

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群体感应是一种细菌细胞间信号传递和基因调控的机制,能够参与到细菌感染和食品腐败变质过程中,也可调控细菌的行为,如生物膜的产生和泳动能力。群体感应系统中负责进行信号传递的物质被称为信号分子。蜂房哈夫尼菌是一种常见的条件致病致腐微生物,易从水产品、畜禽肉类制品、乳制品等腐败食物中分离得到,对食品腐败具有十分重要的意义。因此,本文主要研究蜂房哈夫尼菌对即食海参的致腐水平,探索群体感应基因与腐败能力之间的关系,验证群体感应基因的功能性,为之后的水产品贮藏和保鲜提供理论依据,为控制食物腐败提供新的思路。本文通过基因重组的方法构建群体感应基因缺失突变株的互补型菌株。对实验室构建保存的缺失突变株(ΔluxI、ΔluxR和ΔluxRI)进行了普通PCR验证,确认无误后进行回补株的构建。经过抗生素的筛选、PCR的验证和基因序列的比对,成功获得了回补菌株(Com-I、Com-R 和 Com-RI)。之后验证了群体感应系统相关基因luxI和luxR对蜂房哈夫尼菌生物表征的作用。实验结果证明了蜂房哈夫尼菌的生长、生物膜的产生和泳动能力的大小受到luxI和luxR基因不同程度的调控。基因的缺失会降低生物膜产量,减小细菌的泳动能力,基因回补之后,三者均得到明显的恢复,与野生型差距减小。另外,本文还检测了蜂房哈夫尼菌对即食海参的腐败水平,结果表明蜂房哈夫尼菌作用于即食海参后,可代谢生成硫化氢、甲烷等常见腐败气体,同时在接菌120 h后,挥发性盐基氮含量达到腐败程度。同时产生多种胺类物质,其中腐胺和尸胺最为显著,由此可说明蜂房哈夫尼菌具有致腐能力,可导致水产品的腐败变质,影响感官品质,甚至危害人体健康。研究蜂房哈夫尼菌致腐能力的同时,结果发现挥发性盐基氮的产生不受群体感应系统调控,但生物胺的产生与群体感应系统相关,luxI和luxR的缺失会降低腐胺和尸胺的产量。上述实验结果表明,蜂房哈夫尼菌能够导致水产品的腐败变质,同时生物胺类物质的产生或受到群体感应系统的调控,为接下来水产品的防腐保鲜提供了一定的理论基础,同时开辟了防腐抑菌新思路。
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