低温肉制品中甲型副伤寒沙门氏菌的热激响应机制研究

Featured in low sterilizing temperature and ready-to-eat would leave the survival Salmonella in low-temperature meat products. Because Salmonella paratyphi A has stronger tolerance to heat treatment, to study on the heat shock response mechanism is important to improve food safety and public health. The protein changes and function of Salmonella paratyphi A in heat shock treatment would be studied by proteomics technology to find out the possible gene involvement of heat shock response. And then transcription and expression level of the candidate target gene would be investigated by gene cloning, fluorescence quantitative PCR, Western Blot, etc. Finally, homologous recombination technology is applied to knock out target gene. Heat shock response character of target gene mutant strain of Salmonella paratyphi A would be studied in broth and low-temperature meat products to determined the function of target gene in the heat shock treatment and to explore the heat shock response mechanism. This would help us to understand the mechanism of Salmonella paratyphi A against extreme environment, to provide a new idea for the pathogen research and to enable innovation for the meat microbiol control techniques.

低温肉制品直接食用和低温杀菌的特点易造成沙门氏菌残留，由于甲型副伤寒沙门氏菌对热处理具有更强的耐受力，开展其热激响应机制研究对对提高食品安全和公众健康水平具有重要意义。本项目应用蛋白质组学技术研究甲型副伤寒沙门氏菌在热激处理时的蛋白质变化和功能，找出可能参与热激响应的基因；然后应用基因克隆、荧光定量PCR、Western Blot等技术研究候选目的基因的转录和表达水平；最后应用同源重组技术敲除目的基因，研究甲型副伤寒沙门氏菌目的基因缺陷型菌株在肉汤和低温肉制品中的热激响应特性，确定目的基因在热激处理下的功能，揭示其热激响应机制，有助我们深入理解甲型副伤寒沙门氏菌抵御极端环境的机制，将为致病菌研究提供新的方向和思路，为创新肉品微生物控制技术和方法提供重要理论支撑。

低温肉制品直接食用和低温杀菌的特点易造成沙门氏菌残留。甲型副伤寒沙门氏菌（Salmonella paratyphi A，SPA）是引起食物中毒的主要食源性致病菌之一，其耐热特性对食品造成极大的安全风险，严重威胁肉品安全和人类健康，开展其热激响应机制研究对提高食品安全和公众健康水平具有重要意义。.本项目应用蛋白质组学技术研究SPA热激时的蛋白质变化和功能、目的基因在不同介质中的热激响应特性，初步揭示其热激响应机制。该项目以纯瘦肉和50%脂肪低温灌肠产品为介质，分别进行热激处理。研究发现，两种介质SPA热激响应蛋白质有区别，50%脂肪产品中SPA主要是通过鞭毛运动的相关蛋白调控以适应热激变化，主要是调控鞭毛运动的启动、鞭毛运动速度、鞭毛的旋转、鞭毛形状转换等适应热激变化。而纯瘦肉产品中主要是SPA细胞对热变性蛋白的修复和进行生理适应等相关蛋白调控而适应热激变化。.利用转录组和Red重组系统构建SPA中热激响应调节基因缺陷菌株的研究结果表明，在热应激条件下，调节因子rpoE表达上调，从而使菌耐热性增强，但是脂肪不会通过SPA的rpoE基因调控菌株的耐热性；相对于纯瘦肉灌肠介质，在50%脂肪灌肠中，逆境压力基因（dpS、osmC、psp ），胞内信号传导（SPA4365）、细胞分裂负调控基因（sulA）、催化活性调控（wzC）、氧化还原（pspB、ahpC 、Novel_305 ）、转录调控（marR）等基因发挥了作用，对胁迫环境进行了适应。.另外，本项目研究过程中发现，在热胁迫下SPA致病力相关蛋白对热激进行应答，以适应热刺激反应，使SPA具备致病性。两种介质中的反应调控蛋白（copR）与其启动子区域DNA有良好的结合活性，与SPA的致病力有关。在50%肥肉灌肠产品中，DNA腺嘌呤甲基转移酶（dam）还可对毒力基因的表达功能进行调节，以使SPA具备致病性，该发现值得进一步研究，可以为食源性致病菌的致病机理提供理论基础。