自然环境中的多物种生物膜: 研究方法及社群相互作用

自然界中的微生物大多以多物种生物膜的形式存在,这种生命形式可以增加微生物对外界环境胁迫的耐受性。在多物种生物膜中,微生物之间的相互作用包括合作、竞争、信号分子的传递、以及水平基因转移等。研究自然环境中多物种生物膜内部微生物之间的相互作用,不仅对于理解自然生物膜的形成和演替过程具有重要意义,而且也可以为多物种生物膜在环境质量提升、微生物多样性维持等方面提供理论指导。本文主要分为两个部分：第一部分总结了环境中多物种生物膜的研究方法,包括实验室模拟体系下生物膜的构建及其分析检测技术;第二部分论述了天然多物种生物膜内细菌间的相互作用。     

细菌耐药性研究进展

本文从细菌耐药性的现状、细菌耐药性与人类健康、细菌耐药性的产生与扩散机制、检测方法以及降低措施等方面,对近年来国内外细菌耐药性的最新研究情况进行了综述,供同行借鉴参考.     

细菌生物膜及细菌群体感应系统的研究进展

细菌生物膜(BBF)是细菌耐药性形成的重要机制之一,也是许多慢性感染性疾病反复发作和难以控制的主要原因.在BBF形成过程中,细菌的群体感应(QS)系统起重要作用.本文就细菌生物膜的结构以及细菌的群体感应系统在细菌生物膜形成中的作用进行综述.     

细菌“活的非可培养”状态的研究进展

活的非可培养(Viable but nonculturable,VBNC)状态是细菌在不良条件下的一种特殊生存方式。处于这种状态的细菌仍具有致病性,能够通过动物肠道复苏而致病,但采用常规培养方法不能被检测出来,造成VBNC状态菌的漏检,对公共卫生和人类生命健康构成巨大的威胁。因此,对VBNC状态菌的研究、检测有着重要的意义。该研究介绍了细菌进入VBNC状态的诱导因素、生物学特性、检测方法的最新进展。     

新疆南疆地区奶牛乳房炎性表皮葡萄球菌生物膜形成与三种抗生素耐药性相关性分析

【目的】探索分离自新疆南疆地区奶牛场乳房炎发病乳样中的表皮葡萄球菌抗生素耐药性与其生物膜形成能力间的相关性。【方法】本试验采用分子生物学方法对阳性乳样中表皮葡萄球菌进行鉴定,微量板半定量法检测表皮葡萄球菌的生物膜形成能力,二倍稀释法检测分离的表皮葡萄球菌对常规兽用抗生素(青霉素、链霉素和土霉素)的敏感性。卡平方(χ2)分析表皮葡萄球菌耐药性与生物膜形成能力之间的相关性。【结果】分离获得表皮葡萄球菌56株,其中生物膜形成阳性菌株28株。分离的56株表皮葡萄球菌均对链霉素耐药;25株对青霉素耐药,其中生物膜形成阳性菌株17株,占68%;21株对土霉素耐药,其中生物膜形成阳性菌株16株,占76%;经统计学分析,生物膜形成阳性菌株与阴性菌株对青霉素及土霉素的耐药率具有极显著差异(p0.01)。【结论】奶牛乳房炎性表皮葡萄球菌生物膜形成阳性菌株对常规兽用抗生素具有较强的耐药性,生物膜形成能力是表皮葡萄球菌耐药的重要原因。     

火炭母提取物抑菌性能研究

为解决细菌在不同食品表面以及食品工业环境中形成生物膜引起食品质量安全问题,以中药材火炭母提取物为对象,对不同供试菌株进行抑制细菌及抑制细菌生物膜试验,探讨其抑菌性能.结果表明:火炭母提取物对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌的生长均有一定的抑制作用,其最低抑菌浓度(MIC)分别为3.91、1.95、15.63、15.63 mg/mL;在亚抑菌浓度下,火炭母提取物能有效抑制金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌生物膜形成,其最小生物膜清除浓度(MBEC)分别为0.98和0.49 mg/mL.     

环丙氨嗪在畜牧养殖业中的应用及其检测技术研究进展

环丙氨嗪是一种常用的昆虫抑制剂类杀虫剂,对畜禽养殖场的蝇蛆繁殖控制效果显著,在畜牧养殖业中应用广泛。然而长期使用环丙氨嗪易造成细菌耐药性,从而危害动物健康,且会在动物组织中形成药物残留,并通过食物链危害人类健康,甚至危及生命。因此,环丙氨嗪的监控检测对保证食品安全至关重要。综述了环丙氨嗪的性质、应用、危害、检测方法等,并展望了免疫学检测技术在环丙氨嗪监控检测中的应用前景,以期为环丙氨嗪的科学应用及监控检测提供参考。     

可形成生物膜的禽源产色葡萄球菌的分离鉴定及耐药性研究

从发病鸡关节腔内分离获得1株革兰氏阳性球菌,根据细菌形态、生理生化特性、动物试验,结合16S rRNA基因核苷酸序列测定、系统进化树分析及生物膜半定量检测,确定该分离菌株为可形成生物膜的的产色葡萄球菌,该菌在正常条件下不致病。药物敏感试验和耐药基因检测发现,该菌对磺胺六甲、阿奇霉素、米诺环素等8种药物敏感,对环丙沙星、头孢噻肟钠和复方新诺明中敏,而对万古霉素等13种药物低敏甚至不敏感。检测到该分离菌株包含氨基糖苷类、四环素类和磺胺类的6个耐药基因,说明这是一株多重耐药菌株,推测其耐药性与生物膜的形成有密切关系。     

前沿扫描六则

正人工培养噬菌体成功阻止"超级细菌"生长噬菌体是一种感染细菌和古细菌的病毒,其特点是以细菌为宿主,专门攻击特定的细菌,因此可以作为抗生素的替代品。随着抗生素的大量使用,一些细菌对抗生素产生了耐药性。噬菌体对引起疾病的细菌种类有针对性的作用,并且可以绕过细菌的典型耐药机制。在突破生物膜(细菌合成的保护性黏液)方面,噬菌体通常比抗生素有效得多。     

应用16S rRNA基因文库技术分析3种生物填料上生物膜的细菌群落组成

为研究生物填料上生物膜的细菌群落组成及其在循环水养殖系统中的应用,选择3种生物填料构建生物滤池,采用细菌16S rRNA基因片段扩增和Illumina高通量测序法,分析了循环水养殖系统中填料上生物膜和对应生物滤池水体中的细菌群落种类组成。结果表明:3种生物填料均有富集微生物生长的作用,生物填料上生物膜的细菌种类和多样性大于对应的生物滤池水体;在门分类水平,3个生物滤池水体中的优势菌相同,均为厚壁菌门,3种生物填料上生物膜的优势菌不尽相同,聚乙烯小球生物膜的优势菌为厚壁菌门,陶瓷环和弹性毛刷生物膜的优势菌为变形菌门;弹性毛刷生物膜的细菌种类最多、多样性指数最高,由变形菌门的26个属细菌组成,聚乙烯小球生物膜的细菌种类组成最少、多样性指数最低,由厚壁菌门的23个属组成,细菌丰度指数最低。     

郑州市售畜禽肉中分离菌对β-内酰胺类的耐药及毒力特征

采用微量肉汤稀释等方法分离鉴定了郑州市市售83份猪肉样和56份鸡肉样中的细菌,并研究了这些细菌对β-内酰胺类药物的耐药性及所携带的毒力基因。分别从47.0%的猪肉样和66.1%的鸡肉样中检出大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌或奇异变形杆菌。这4种分离菌对氨苄西林、头孢噻呋、头孢噻肟和头孢他啶均呈现出一定的耐药性,其中奇异变形杆菌的耐药性最强。PCR检测及序列分析结果表明:大肠杆菌主要携带TEM和CTX-M基因。毒力基因的检测结果显示:5株产CTX-M大肠杆菌携带的毒力基因种类均在5种以上。     

郑州市售畜禽肉中分离菌对β-内酰胺类的耐药及毒力特征

采用微量肉汤稀释等方法分离鉴定了郑州市市售83份猪肉样和56份鸡肉样中的细菌,并研究了这些细菌对β-内酰胺类药物的耐药性及所携带的毒力基因。分别从47.0%的猪肉样和66.1%的鸡肉样中检出大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌或奇异变形杆菌。这4种分离菌对氨苄西林、头孢噻呋、头孢噻肟和头孢他啶均呈现出一定的耐药性,其中奇异变形杆菌的耐药性最强。PCR检测及序列分析结果表明:大肠杆菌主要携带TEM和CTX-M基因。毒力基因的检测结果显示:5株产CTX-M大肠杆菌携带的毒力基因种类均在5种以上。     

耶尔森菌不同成膜基因对其生物膜形成的影响

【目的】研究耶尔森菌生物膜的检测方法和不同成膜基因,为探讨耶尔森菌不同成膜基因对其生物膜形成的影响提供参考。【方法】应用静置试管悬浮菌膜观察、微孔96孔聚苯乙烯板结晶紫染色法、刚果红平板培养3种方法,检测了25株耶尔森菌生物膜的形成情况;用PCR技术检测了生物膜形成相关基因metE、ompR、rpoS、rhaH在不同菌株中的分布情况,并分析了生物膜形成与这些基因的相关性。【结果】静置试管悬浮菌膜观察、微孔96孔聚苯乙烯板结晶紫染色法和刚果红平板培养法3种方法的耶尔森菌生物膜阳性检出率分别为60%,56%和68%,3种方法检测均为阳性的菌株有11株,均为阴性的有5株,一致率为64%;4种成膜基因在25株耶尔森菌中的检出率分别为52%,56%,32%和24%。利用SPSS分析了4种基因对生物膜形成的影响,其中metE、ompR基因是生物膜形成的主效应因子,二者的累计方差贡献率达到75.149%。【结论】刚果红平板培养法检测生物膜最敏感;metE、ompR、rpoS、rhaH4种基因对生物膜的形成均有不同程度的影响,其中metE、ompR与生物膜的形成密切相关。     

减抗背景下中兽药在畜禽养殖中的应用研究

细菌的耐药性目前已成为全球面临的焦点问题,欧美各国先后公布了应对耐药性的国家战略,并投入了大量的科研经费用于耐药性检测技术、抗菌药物使用管理、耐药性的监控以及研发新的药物等方面,以应对日益严重的耐药性问题。中兽药具有毒性小、无残留等优势,可在减抗的背景下实现动物-人类-生态共同健康繁荣,具有广阔的应用空间。     

病原性细菌检测方法的研究进展

细菌检测对于监控食品卫生安全具有举足轻重的作用。随着技术的发展,传统生化方法和分子生物学技术在细菌检测上都经历了重大的革新,二者都朝着更加精确、高效的方向上发展,如全自动微生物生化检测系统、PCR技术等都在研究检测机构得到了广泛应用。本文介绍了病原性细菌检测的传统生化和分子生物学方法,分析了各种方法的优缺点,为具备不同基础条件的各级检测部门和研究机构开展病原性细菌检测提供一定的参考。     

响应面优化大肠杆菌生物膜的培养条件

利用响应面法对大肠杆菌生物膜的培养条件进行优化。在单因素试验基础上,以细菌浓度、pH和培养时间为自变量,生物膜形成量为响应值,根据中心组合(Box-Benhnken)试验设计原理,研究各自变量及其交互作用对生物膜形成的影响,依据回归分析确定各培养条件的最优值,并通过激光共聚焦显微镜观察大肠杆菌生物膜的形成。结果表明,大肠杆菌生物膜的最佳培养条件为:LB培养基pH7.5,细菌接种量为1.2×10~7 cfu/mL,培养时间11.5 h。在该优化条件下,大肠杆菌生物膜的形成量OD_(600nm)可达0.60左右;通过激光共聚焦显微镜观察可见,此时形成大量的细菌聚集体,80%的视野已经被细菌覆盖,细菌活性很高,生物膜形成量达到高峰。     

副猪嗜血杆菌四环素耐药基因TetB的PCR检测方法建立

在本实验室前期研究的基础上,选取与四环素耐药表型相关性较好的TetB基因,建立PCR方法,以探索副猪嗜血杆菌耐药性的快速检测方法。本研究利用四环素主要耐药基因TetB的引物,对PCR反应条件进行优化,以副猪嗜血杆菌基因组DNA为模板,未出现非特异性扩增条带,PCR扩增条带单一。将TetB基因克隆至pMD 19T载体,以重组质粒为标准品,确定了最低检测拷贝数,经测定,最低检测拷贝数为154×103。以不同稀释度的21A7菌株基因组DNA为模板,确定了最低细菌检出量,经测定,最低检测细菌数量为46×103个。该方法为建立临床快速检测副猪嗜血杆菌耐药性奠定了基础。     

植物相关细菌生物膜研究进展

介绍了不同类型的植物相关细菌生物膜。综述了有关生物膜结构、形成和微生物与陆生植物结合所形成生物膜的特性等方面的研究进展。阐述了植物表面环境、细菌在植物表面主动和被动的沉积作用等对生物膜形成的影响。     

厌氧氨氧化反应器载体生物膜细菌多样性的研究

采用细菌16SrRNA通用引物1055F／1392R-GC获得的PCR产物进行变性梯度凝胶电泳（DGGE）,分析了两个厌氧氨氧化反应器在不同运行时间其载体生物膜上的细菌多样性。结果表明,两个反应器在不同运行时间其细菌种群多样性有一定差异。DGGE优势条带序列系统发育分析结果表明,反应器载体生物膜上的细菌类群主要是陶厄氏菌属Thauera、鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas,外硫红螺旋菌科Ectothiorho．dospiraceae、酸杆菌门Chloroflexi、绿弯菌门Acidobacteria及不可培养细菌。当反应器运行208d时,水体中氨氮和亚硝态氮的去除率维持较高水平,两者去除率之比为1．1,表明反应器内发生了厌氧氨氧化反应。针对厌氧氨氧化细菌16SrRNA基因引物Pla46F／Amx368R—GC获得的PCR产物,采用DGGE技术对载体生物膜上的厌氧氨氧化细菌进行了检测。DGGE优势条带序列分析结果表明,在反应器中富集得到的厌氧氨氧化细菌分别与PlanctomyceteKSU-1、CandidatusJetteniaasiatica的相似性均为96％,可以认为它们是反应器内起厌氧氨氧化作用的主要细菌。     

细菌间耐药性交换分子的研究进展

细菌耐药性的不断增强常常引起抗菌素治疗失败,给治疗微生物感染带来严重的问题。本文介绍了一些细菌间耐药性交换的分子,如腐胺、吲哚和氨等,以期为研究细菌间耐药性交换分子的抑制剂提供依据。