食源性细菌的群体感应效应_马晨晨VIP专享VIP免费

643※专题论述食品科学2008,Vol.29,No.09收稿日期：2008-05-18基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目(2007BAD52B05)；上海市重点学科建设项目(T1102)作者简介：马晨晨(1985-)，男，硕士研究生，研究方向为食品生物技术。E-mail：machenchen221@163.com*通讯作者：欧杰(1964-)，男，副教授，硕士，研究方向为食品生物技术。E-mail：jou@shfu.edu.cn食源性细菌的群体感应效应马晨晨，李柏林，欧杰*(上海海洋大学食品学院，上海200090)摘要：群体感应效应(Quorumsensing)是指微生物细胞内通过相应的感应系统感应细胞外的小分子自诱导剂的浓度从而感知菌群密度的大小，当菌群密度达到一定的阀值时激活一系列的目的基因并表达相应的特性的方式。本研究阐述了各类细菌的感应调节系统，自诱导剂的种类及相应的表型，概述群体感应效应对防止食品腐败，抑制腐败菌的生长，以及其对微生物风险评估的应用指导意义。关键词：食源性细菌；群体感应效应；自诱导剂；风险评估QuorumSensinginFoodborneBacteriaMAChen-chen，LIBai-lin，OUJie*(CollegeofFoodScienceandTechnology,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai200090,China)Abstract：Quorumsensingisacell-cellcommunicationmechanismbywhichbacteriacounttheirownnumbersbyproducinganddetectingtheaccumulationofasignalingmoleculethattheyexportintotheirenvironment.Thisreviewfocusedonquorumsensingsystemofgram-positiveandgram-negativebacteria,autoinducers,physiologicalfunctionsandcorrelationwithfoodspoilage,growthrestrainofbacteriaandthemicrobiologicalriskassessmentoffoodbasedonquorumsensingsystem.Keywords：foodbornebacteria；quorumsensing；autoinducer；riskassessment中图分类号：TS207.4文献标识码：A文章编号：1002-6630(2008)09-0643-05群体感应效应首先是由Hasting等[1]在20世纪70年代发现的，他们发现与鱼类共生的发光细菌Vibriofishcheri和Vibrioharveyi的发光机制与其细胞浓度有关，当这类细菌单独生活在海洋中时，其细胞密度很低约5CFU/ml，此时仅有很少的细胞参与发光，而在某些海水鱼类的发光器官中，这种发光细菌的密度达到109～1010CFU/ml，而此时所有细菌均够表现发光的性质。“自诱导剂”(Autoinducer)是微生物之间发生群体感应效应的关键物质，微生物通过这种小分子物质的分泌，释放，感应来进行种内及种间相互交流并完成某种特性的表达。当自诱导剂浓度达到一个阀值(quorum)时细菌细胞内相应的感应系统会接受这一信息并激活一系列的调节基因从而表达某种特性[2]。经过多年的研究人们发现细菌之间通过分泌并感应一种小分子物质来判断菌群的密度，并以此小分子物质的浓度的某一特定值为阀值来调节细菌的自身状态并表达相应的特性，并且很多细菌中都存在这类似的机制。研究表明食源性细菌通过种内或种间的信息交流来表现某种特性并导致食品腐败变质，因而通过某种途径干扰或控制食品中微生物间的信息传递将会成为防止食品腐败及抑制腐败菌生长的有效途径。风险评估的过程必须基于以下步骤：目的陈述—危害识别—暴露评估—危害特性—风险描述—正式报告生成[3]。其中危害特性指危害作用以及可能计量的评估。食源性细菌群体效应中自诱导剂的量的变化与此类细菌量的变化以及特性的表达息息相关，因而它对风险评估有着一定的参考及指导意义。另外自诱导剂的监测对定量微生物风险评估亦具有辅助作用。1革兰氏阴性菌的群体效应1.1LuxI-LuxR调节系统革兰氏阴性菌中典型的系统为LuxI-LuxR调节系统[2-4]，此系统为费氏弧菌调节生物发光的典型系统(图1)。大多数革兰氏阴性菌都有与此类似的调节机制，其自诱导剂为酰基高丝氨酸内酯的衍生物(N-acyl-homoserinelactones，N-AHLs)，此类自诱导剂是水溶性，膜透过性分子，它可以自由出入细胞膜以保持膜内外浓度的一致,被称为第一类自诱导剂AI-1。2008,Vol.29,No.09食品科学※专题论述644图1革兰氏阴性菌群体效应的典型LuxI-LuxR调节系统[1，2]Fig.1LuxI/LuxR-likequorum-sensingsystemsinGram-negativebacteria此系统中LuxI类蛋白负责合成N-AHLs，LuxR类...