LED杀菌调控乳粉中亚致死态阪崎克罗诺杆菌致病能力的分子机制

批准号:
31801659
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
石超
依托单位:
学科分类:
C2008.食品质量与安全检测
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张春玲、张蕾、孙怡、郭都、郑占文、陈怡飞
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中文摘要
阪崎克罗诺杆菌能够引起婴幼儿坏死性小肠结肠炎、菌血症、脑膜炎等多种严重疾病,婴幼儿配方乳粉是其污染及传播的主要途径。LED杀菌作为一种新型的非热杀菌方式受到食品行业的极大关注,申请人前期确证了405 nm的LED光照对阪崎克罗诺杆菌具有较好的杀菌作用,但也会形成亚致死状态的菌体,然而LED杀菌对亚致死态的阪崎克罗诺杆菌致病能力的影响尚未证实,且调控机制尚不明确。本项目拟通过研究LED杀菌对乳粉中阪崎克罗诺杆菌环境耐受能力、内毒素产生量、生物膜形成、粘附及侵入肠上皮细胞、巨噬细胞内的存活与增殖、体内感染能力的影响,全面揭示LED杀菌对亚致死态的阪崎克罗诺杆菌致病能力的影响规律,并通过荧光染料、RT-PCR和western blot技术手段建立LED杀菌调控乳粉中亚致死态阪崎克罗诺杆菌致病能力的分子机制,为LED杀菌应用于婴幼儿乳粉生产加工中控制阪崎克罗诺杆菌奠定理论基础。
英文摘要
Cronobacter sakazakii is a foodborne pathogen that has been implicated in some severe forms of neonatal infection including infant necrotizing enterocolitis, bacteraemia, and meningitis. Powdered infant formula is considered to be the most common sources and vehicles of C. sakazakii transmission. In recent years, light-emitting diodes (LEDs) holds considerable promise in food processing as an emerging nonthermal method for microbial inactivation. We have demonstrated that 405 nm LED had a good antibacterial effect against C. sakazakii, and it also can cause sublethal C. sakazakii, but data of its effect and mechanism on pathogenic potential of sublethal C. sakazakii has not been reported. In this proposal, changes in the resistance to environment stresses, specific bioflm formations, endotoxin production, the ability to overcome host barriers and evade the immune response, and in vivo pathogenicity of C. sakazakii will be determined. In addition, possible regulation mechanisms will also be investigated through fluorescent dyes, RT-PCR and western blot. The findings from this project will provide theoretic bases for future development of LED to control C. sakazakii in powdered infant formula.
阪崎克罗诺杆菌能够引起婴幼儿多种严重疾病,婴幼儿配方乳粉是其污染及传播的主要途径。LED杀菌作为一种新型的非热杀菌方式受到食品行业的极大关注,405 nm的LED光照对阪崎克罗诺杆菌具有较好的杀菌作用,但也会形成亚致死状态的菌体,然而LED杀菌对亚致死态的阪崎克罗诺杆菌致病能力的影响尚未证实,且调控机制尚不明确。针对该问题,本研究首先设计并制作了LED杀菌装置,构建了阪崎克罗诺杆菌污染的婴幼儿乳粉模型,在测定了对菌体的抑杀作用后确定了LED的亚致死辐照剂量。然后,本研究测定了405 nm LED对乳粉中阪崎克罗诺杆菌耐受不同不良环境能力的影响。研究发现,405 nm LED显著降低了乳粉中阪崎克罗诺杆菌对干燥、热、胃酸、胆盐等不良环境的耐受能力。其次,本研究探究了405 nm LED对阪崎克罗诺杆菌黏附与侵入Caco-2细胞及在巨噬细胞RAW 264.7内存活与增殖能力的影响。研究发现,经405 nm LED处理后的阪崎克罗诺杆菌对Caco-2细胞的黏附能力下降但其侵入能力却增强。同时405 nm LED可以显著提高阪崎克罗诺杆菌在巨噬细胞RAW 264.7内的存活及增殖能力。最后,通过激光共聚焦显微镜观察了405 nm LED对阪崎克罗诺杆菌细胞膜的影响,并利用RT-PCR技术测定了405 nm LED对阪崎克罗诺杆菌环境耐受及毒力相关基因转录水平的影响。研究发现,405 nm LED处理后的阪崎克罗诺杆菌的细胞膜完整性受到了破坏。8个与阪崎克罗诺杆菌环境耐受能力相关的基因均显著下调。3个与黏附侵入相关的毒力基因中,ompA显著上调,而ompX、uvrY转录水平下降。与阪崎克罗诺杆菌在巨噬细胞中存活增殖能力相关的基因sod显著上调。本研究全方位分析了LED对亚致死态阪崎克罗诺杆菌致病能力的调控作用及分子机制,为LED在婴幼儿乳粉生产加工中的应用提供了理论基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Antibiofilm activity of shikonin against Listeria monocytogenes and inhibition of key virulence factors
紫草素对单核细胞增生李斯特氏菌的抗菌膜活性及对关键毒力因子的抑制
DOI:10.1016/j.foodcont.2020.107558
发表时间:2021-02-01
期刊:FOOD CONTROL
影响因子:6
作者:Li, Jiahui;Li, Siqi;Shi, Chao
通讯作者:Shi, Chao
Effect of slightly acidic electrolyzed water on natural Enterobacteriaceae reduction and seed germination in the production of alfalfa sprouts
微酸性电解水对苜蓿芽生产中天然肠杆菌减少及种子萌发的影响
DOI:10.1016/j.fm.2020.103414
发表时间:2021
期刊:Food Microbiology
影响因子:5.3
作者:Zhang Chunling;Zhao Zhiyi;Yang Gaoji;Shi Yiqi;Zhang Yuyu;Shi Chao;Xia Xiaodong
通讯作者:Xia Xiaodong
Effect of thymoquinone on the resistance of Cronobacter sakazakii to environmental stresses and antibiotics
百里醌对坂崎克罗诺杆菌对环境胁迫和抗生素耐药性的影响
DOI:10.1016/j.foodcont.2019.106944
发表时间:2020-03-01
期刊:FOOD CONTROL
影响因子:6
作者:Chen, Yifei;Wen, Qiwu;Shi, Chao
通讯作者:Shi, Chao
trans-Cinnamaldehyde mitigated intestinal inflammation induced by Cronobacter sakazakii in newborn mice
反式肉桂醛减轻新生小鼠坂崎克罗诺杆菌诱导的肠道炎症
DOI:10.1039/c9fo00410f
发表时间:2019-05-01
期刊:FOOD & FUNCTION
影响因子:6.1
作者:Yang, Gaoji;Jin, Tong;Shi, Chao
通讯作者:Shi, Chao
Inhibitory Effect of Coenzyme Q0 on the Growth of Staphylococcus aureus
辅酶Q0对金黄色葡萄球菌生长的抑制作用
DOI:10.1089/fpd.2018.2559
发表时间:2019-04-09
期刊:FOODBORNE PATHOGENS AND DISEASE
影响因子:2.8
作者:Fan, Qiuxia;Yan, Chunhong;Xia, Xiaodong
通讯作者:Xia, Xiaodong
金黄色葡萄球菌形成VBNC状态的功能基因精细定位与分子机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2022
- 负责人:石超
- 依托单位:
国内基金
海外基金
