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.     

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。     

多重荧光标记结合拉曼光谱原位研究多粘芽胞杆菌降解秸秆的生物膜特征

利用多粘芽胞杆菌（Paenibacillus polymyxa SYX-1）快速降解稻草秸秆,用多重荧光标记技术进行标记,共聚焦激光显微镜观察（CLSM）并结合激光拉曼光谱（Raman）,原位研究纤维素降解过程中形成的生物膜特征,进一步探究植物纤维的酶解机制。共聚焦激光扫描跟踪结果表明：在0~13 d的降解过程中,SYX-1菌株定殖的稻草秸秆表面物质成分呈复杂化趋势,表明在秸秆表面有良好的生物膜形成;拉曼光谱结果显示SYX-1菌株对稻草秸秆的降解主要发生在拉曼强度1580~1590 cm-1处,证实了相关秸秆纤维素降解酶主要以β-折叠构象和无规卷曲构象共存。多重荧光标记技术和拉曼光谱手段相结合,可以作为深入研究纤维素降解过程中生物膜的形成特征及探究植物纤维酶解机制的有效手段。     

抗菌肽NZ2114对来源于奶牛乳房炎的无乳链球菌及其生物膜的消杀作用

为探究抗菌肽NZ2114对无乳链球菌的体外抑制效果和相关机制,本试验以无乳链球菌ATCC 13813为研究对象,通过最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）、杀菌动力学、抗生素后效应和电镜学试验对抗菌肽NZ2114杀菌特性和杀菌机制进行评价,并进一步分析其对无乳链球菌生物膜和持留菌的抑制和消除作用。结果显示,NZ2114对无乳链球菌ATCC 13813的MIC为0.23 μmol/L,对3株奶牛乳腺炎临床分离菌株CAU-FRI 1、2和3的MIC均为0.11 μmol/L,万古霉素对以上4株受试菌株的MIC值均为0.67 μmol/L,因此NZ2114的抗菌活性是万古霉素的2.91和6.09倍。同时,2×MIC、4×MIC浓度的NZ2114可在0.5 h内杀灭99.9%细菌,且持续药效作用可达270 min。扫描电镜结果显示,NZ2114处理后,细菌表面出现皱缩甚至破裂,细菌产生的生物膜消除。NZ2114在2×MIC下,24 h对早期生物膜抑制率为99.9%;在32×MIC下,24 h对成熟生物膜消除率达99.9%。此外,NZ2114在16×MIC时,对生物膜内的菌体具有99.9%以上的杀灭效果;万古霉素无法清除的持留菌经0.5×MIC的NZ2114处理后,也可以达到99%以上的消除率。激光共聚焦结果显示,NZ2114处理后的生物膜厚度从28.48 μm减少到10.32 μm,证明了其强效杀菌和抑制生物膜的作用。上述结果表明,NZ2114对无乳链球菌ATCC 13813杀菌活性高、速度快、抑制/去除生物膜能力强,并对膜内菌及持留菌具有高效杀菌作用,且作用显著高于万古霉素。因此,NZ2114具有开发成为治疗由无乳链球菌引起的奶牛乳房炎新型制剂的潜力。     

乳铁蛋白抑制常见口腔及肠道致病菌的体外活性研究

试验旨在研究乳铁蛋白对常见口腔/肠道致病菌的抑制和细菌生物膜清除作用。选择重组人乳铁蛋白(rhLF)、牛乳铁蛋白(bLF)和蛋清溶菌酶(阳性对照组),对金黄色葡萄球菌等7种菌进行抑菌、细菌生物膜形成和清除等试验。结果表明:(1)最低抑菌浓度试验表明,rhLF、bLF对金黄色葡萄球菌、嗜酸乳杆菌、沙门氏菌、牙龈卟啉单胞菌等具有较强的抑制作用;(2)抑菌圈试验表明,rhLF对金黄色葡萄球菌、嗜酸乳杆菌的抑制效果优于bLF,而对沙门氏菌、牙龈卟啉单胞菌的抑制效果差于bLF(P0.05);(3)生物膜形成抑制试验表明,不同浓度的rhLF对金黄色葡萄球菌的抑制作用均显著高于bLF(P0.05),浓度为5 mg/mL的rhLF抑制效果达到99%;(4)生物膜清除试验表明,不同浓度的rhLF对金黄色葡萄球菌的生物膜清除效果均显著高于bLF(P0.05),浓度为5 mg/mL的rhLF抑制效果达到56%。研究结果表明,乳铁蛋白对常见口腔/肠道致病菌,尤其对金黄色葡萄球菌、嗜酸乳杆菌、沙门氏菌、牙龈卟啉单胞菌等,具有一定的抑制作用;同时对细菌生物膜形成具有抑制和清除作用。     

猪场消毒前的准备工作——清洁

2018年发生的非洲猪瘟疫情使得中国养猪业更加注重生物安全,而在养猪生产的生物安全措施中,清洁也是重要的组成部分,是猪场消毒前的重要环节。在猪场的实际工作中,大家往往更加注重消毒而忽略了清洁。文章就猪场清洁工作进行简述。     

生态因子对改性聚氨酯生物膜系统运行效能的影响

载体是生物膜工艺处理污水的核心,为通过生态因子提高生物膜的运行效能,以改性聚氨酯填料(MPU)为研究对象,考察温度、有机底物浓度与水力停留时间等生态因子对生物膜系统运行效果的影响。结果表明:MPU生物膜系统经过10d的启动运行,出水COD和氨氮去除率达到70%,逐渐形成稳定的生物膜。系统随温度升高出水COD和氨氮去除率提高,15℃时出水COD和氨氮可达到80%。系统进水COD由100mg·L-1增加至300mg·L-1时,出水COD去除率由60%增加至80%,氨氮去除率达到85%。生物膜系统随HRT延长出水COD和氨氮去除率呈增加趋势,HRT由2h延长至8h,COD去除率由80%提高至90%,氨氮去除率达到96%。     

两级回流生物膜工艺处理农村生活污水效果

针对农村生活污水低碳高氮磷特点,研究两级回流连续曝气生物膜工艺处理农村生活污水的效果和机理。在平均处理量90t/d、水力停留时间为3.0d,稳定运行12个月结果表明,该工艺对化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、全氮、全磷和悬浮物的平均去除率分别为75.7%、84.8%、69.2%、68.0%、58.9%和87.9%;出水化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、全氮、全磷和悬浮物的平均质量浓度分别在51.0、15.8、10.8、16.5、2.3和15.7mg/L以下,满足天津市农村污水处理厂排水标准,改造后工艺运行更加稳定,出水NH3-N和TN有明显改善,符合农村污水处理要求。     

水力驱动生物转笼工艺中试研究

为进一步成熟一种新型生物膜工艺——水力驱动生物转笼,以实际生活污水为处理对象,探讨了该工艺间歇式运行工艺参数。实验结果表明:水力驱动生物转笼具有较好的同步脱氮除磷功能。且抗冲击负荷能力强.在进水(0.2 h)→反应(5.1 h)→沉淀(0.5 h)→排水(0.2 h)的运行周期条件下,转笼转速控制0.5 r/min时,反应器容积负荷可达1.03～1.48 kg COD/(m~3·d);此时,COD、SS、NH_3-N、TN、TP平均去除率分别为89.7%.84.6%,73.2%.72.4%,68.4%.平均出水分别为34.9 mg/L,12.2 mg/L,9.8 mg/L,13.6 mg/L,0.56 mg/L。     

福氏志贺菌mdoC基因对其在洗菜水中生长及生物膜形成的影响

【目的】研究福氏志贺菌mdoC基因对细菌在不同洗菜水中生长及生物膜形成的影响。【方法】以福氏志贺菌野生型和敲除mdoC基因的opgC突变体为出发菌株,采用生长曲线法和结晶紫染色法,在低渗透压及正常渗透压的菠菜、芹菜、生菜及白菜洗菜水中,研究福氏志贺菌野生型和opgC突变体生长及生物膜的产生能力。【结果】在不同洗菜水中,福氏志贺菌opgC突变体生长速率明显较野生型慢,加盐提高渗透压之后,野生型和opgC突变体稳定生长期均提前。野生型和opgC突变体的生物膜产量在菠菜水、生菜水和白菜水中有显著区别;提高渗透压之后,福氏志贺菌野生型在菠菜水中的生物膜产量显著提高,而在生菜水和白菜水中生物膜产量显著下降,opgC突变体在菠菜水、生菜水和白菜水中生物膜产量均显著提高。【结论】低渗条件下,福氏志贺菌mdoC基因的缺失显著地延缓了细菌生长。提高渗透压后,在菠菜、生菜和白菜洗菜水中,mdoC基因的缺失促进了生物膜的形成。