奎尼酸对食源性致病菌金黄色葡萄球菌的作用靶点及分子机理研究

In recent years, food safety problems triggered by pathogenic microorganism have been extensively concerned at home and abroad. Staphylococcus aureus, widely distributed, is one of the most important pathogenic bacteria of foodborne disease, and the study on its natural bacteriostatic agent has already become a research focus in the field of food safety. In recent research, the applicant firstly found that quinic acid (QA) had a significant antibacterial activity against Staphylococcus aureus. However, the structure-activity relationship and antibacterial mechanism of QA remain unclear. Therefore, this project will study the structure-activity relationship of QA by testing the bacteriostatic activity of QA and its analogues. Furthermore, the effect of QA on the cell wall biosynthesis, especially its influence on the secretion of key proteins associated with the cell wall biosynthetic pathway will be investigated using various kinds of techniques, including adding isotope labeling precursors, HPLC, MALDI-TOF-MS, RT-PCR, and west blot. This project aims at understanding the antibacterial mechanism of QA against Staphylococcus aureus, thus providing a data support for the application of QA as a food antiseptic in food microorganism pollution.

近年来，由病原微生物引发的食品安全问题倍受国内外关注。金黄色葡萄球菌分布广泛，是最为重要的一种食源性致病菌，对其的天然抑菌剂研究已成为食品安全领域的研究热点。近期研究中，申请人首次发现奎尼酸（QA）对金黄色葡萄球菌有显著抑制活性，但其抑菌活性的构效关系，以及抑菌机理尚不清楚。本项目将对比分析QA与其结构类似物的抑菌活性差异，确定QA的分子结构特征与抑制作用的构效关系；采用同位素标记前体物，应用高效液相（HPLC）结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）、实时定量PCR（RT-PCR）和west blot等研究手段，探讨QA对细菌细胞壁生物合成的影响，重点探究QA对细胞壁生物合成关键蛋白的影响。本项目的开展旨在认识QA抑制金黄色葡萄球菌的作用机理，从而为QA作为食品防腐剂在食品微生物污染控制中的开发应用提供数据支持。

近年来，由病原微生物引发的食品安全问题倍受国内外关注。金黄色葡萄球菌分布广泛，是最为重要的一种食源性致病菌，对其的天然抑菌剂研究已成为食品安全领域的研究热点。本项目以对金黄色葡萄球菌有抑制活性的天然有机酸——奎尼酸为研究对象，通过化学结构和抑菌活性的构效关系，明晰了奎尼酸化学结构中在抑菌作用起主要作用的化学基团；采用荧光探针、流式细胞仪、荧光显微镜等方法，从细胞代谢功能层面明晰了奎尼酸对金黄色葡萄球菌细胞生理功能的作用机理；采用转录组和脂质代谢组联合分析的方法，从分子水平阐述了奎尼酸对金黄色葡萄球菌细胞生理功能的作用机理；采用荧光探针、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等方法，从感染途径层面，明确了奎尼酸对金黄色葡萄球菌的作用机理。本研究结果表明，奎尼酸的抑菌效果不仅仅是由于本身的弱酸性作用，还与它们的自身结构特性密切相关，且对金黄色葡萄球菌的作用机理是多靶点的，为奎尼酸作为食品防腐剂在食品微生物污染控制中的开发应用提供数据支持。