肉源大肠杆菌与假单胞菌混合生物被膜形成分析

Analysis of Mixed-Species Biofilm Formation between Meat-Derived Escherichia coli and Pseudomonas

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摘要为研究肉源大肠杆菌与假单胞菌混合被膜形成,首先采用微孔板结晶紫染色法评估肉源分离株生物被膜形成能力,进而探讨两种菌代表菌株组合混合被膜形成过程,分析被膜量、微观结构和胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)组成的动态变化,并采用实时聚合酶链式反应绝对定量方法分析相关成膜基因表达差异.结果表明,大肠杆菌与假单胞菌被膜形成能力均存在显著的菌株差异(P＜0.05),其中强成膜能力菌株分别占25.81％和23.08％.不锈钢片平板计数结果显示2 个菌株组合(大肠杆菌菌株D4.18+假单胞菌菌株Y2.2 10、大肠杆菌菌株C.13+假单胞菌菌株Y2-1 1)的混合生物被膜的形成过程不同,并且在不同成膜时间两种菌的相互作用发生变化.共聚焦激光扫描显微镜观察发现微观结构也发生类似变化.混合被膜形成时EPS中蛋白质和多糖的分泌受到抑制,与两种单菌被膜的总EPS之和相比,混合成膜72 h和168 h蛋白质含量分别减少31％和48％,多糖含量分别减少38％和5 6％.基于单位菌数基因表达水平发现,浮游菌形成生物被膜后相关成膜基因的表达均显著上调(P＜0.05);与单菌生物被膜相比,混合成膜时大肠杆菌pap C和csgA基因表达水平在72 h和168 h极显著上调(P＜0.01),而假单胞菌phoR和cbrA基因表达水平在72 h极显著下调(P＜0.01).基于单位面积基因绝对表达量发现,混合成膜时基因绝对表达量相比于单菌被膜发生不同程度变化.本研究可为揭示肉源腐败微生物混合被膜形成规律提供科学基础,为肉类生产加工中微生物风险评估及污染控制提供科学依据.