食品接触材料表面生物被膜内混合菌协同抵抗季铵盐消毒剂机制的研究

Biofilms constitute a unique mode of growth that allows survival in selective stress. They also exhibit increased resistance to disinfection, resulting in the pathogens residue in foodstuffs products. Several studies have evaluated the disinfection susceptibility of multi-species versus mono-species biofilms, but the mechanism was not clear. In this project, multi-species biofilms will be performed the diversity of microorganisms with denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and selected medium.The association between biofilm formation ability and resistance level to qac would be investigated with qualitative and quantitative analysis.The characterizations of extra-cellular polymeric substances (EPS) matrix and expression of qac resistant genes among mixed-species biofilm , in which AI-2 mediate inter-species communication and regulate some genes expression, would be demonstrated by the method of genic recombination and gene expression quantitative analysis. The mechanism of enhancing resistance to disinfectant of multi-species biofilm will be clarified and groundwork should be laid for controlling biofilm formation and avoiding residue of foodborne bacteria.

生物被膜是微生物为适应胁迫环境、形成有利于生存的特殊生长状态，也是生产中造成微生物抵抗消毒作用，产生食品致病菌残留的重要原因。资料表明，生物被膜中的混合菌在抵抗逆境中具有协同作用,但机制尚未阐明。本项目以混合食源菌形成的生物被膜为研究对象，采用变性梯度凝胶电泳技术以及选择培养基法分析混合菌形成生物被膜的菌群构成，通过对混合菌生物被膜定性与定量分析，揭示不同培养模式下混合食源菌生物被膜形成能力与菌体对季铵盐抵抗能力之间的关系。并借助于基因重组和基因表达的定性、定量技术，分析由种间信号分子AI-2介导群体感应系统调控的混合菌生物被膜胞外聚合物与季铵盐耐药基因表达的特征，并阐述该特征与生物被膜内菌体对季铵盐抵抗能力之间的关系。本研究可望揭示混合菌形成生物被膜协同抵抗食品工业消毒作用的机理，为控制食源菌生物被膜的形成,以及抑制食品中致病菌残留奠定研究基础。

微生物生物被膜的形成是其对消毒剂产生抗性的重要原因之一。本研究以混合菌形成的生物被膜为研究对象，采用变性梯度凝胶电泳技术，16sRDNA文库分析技术以及末端限制性内切酶图谱分析技术分析混合菌形成生物被膜的菌群构成，通过对混合菌生物被膜定性与定量分析，揭示不同培养模式下混合食源菌生物被膜形成能力与菌体对季铵盐抵抗能力之间的关系。结果表明，混合菌生物被膜的形成与混合菌的活菌比例，群体感应信号分子、共栖菌的胞外物质对微生物疏水性影响等因素密切相关。本研究将为阐明实际自然环境中致病微生物对消毒剂产生抗性机理的分析拓宽新视角，也为环境卫生和食品安全领域控制致病菌生物被膜形成的新靶点研究奠定理论基础