[01523510]乳酸菌生物膜形成的群体感应调控机制研究

柠檬色明串珠菌（Leuconostoc citreum）是存在于动物乳汁及发酵品中的乳酸菌。L. citreum 37 在生长过程中会产生较厚的生物被膜,在细菌抗逆与黏附中发挥重要的作用。本研究探究了群体感应LuxS/AI-2在L. citreum 37生物被膜形成过程中的作用。主要实验结果如下：基于全基因组测序,对 L. citreum 37的 LuxS/AI-2 系统进行分析。结果表明,合成 AI-2 的基因有 MetK、DNMT1、pfs、luxS、mmuM 等,其中发挥主要作用的是pfs、luxS 基因;参与生物被膜及群体感应相关的信号通路有碳代谢、能量代谢、氨基酸代谢等。构建 L. citrem 37 的 luxS 同源过表达菌株,其最佳生长温度为 33℃,而最佳成膜温度为 37℃。过表达菌株生长虽稍滞后于野生型菌株,但过表达菌株中 AI-2 合成量、生物被膜形成量均显著高于野生型菌株（P＜0.05）。通过理化实验以及显微镜等的检测,筛选出调控菌株生物被膜形成的促进剂（0.05% FeCl3）和抑制剂（9% D-核糖）。将抑制剂作用于 L. citrem 37,通过组学分析,明确了oppA、pel、citE、pgm、GAPDH/gapA、GPI/ pgi 等基因可能参与生物被膜的形成。本研究明确了LuxS/AI-2对L. citrem 37生物被膜形成的调控作用,通过构建luxS同源过表达菌株获得一株生物被膜厚且AI-2合成量高的菌株。为开发和应用高活力被膜态益生菌提供理论基础,为研究其它益生菌的群体感应及生物被膜提供参考。