胡麗麗，董慶利，夏陽(yáng)，張帥帥，楊靜遠(yuǎn)，王真，劉陽(yáng)泰

(上海理工大學(xué) 醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海，200093)

單核細(xì)胞增生李斯特氏菌(Listeriamonocytogenes)，簡(jiǎn)稱(chēng)單增李斯特菌，是一種兼性厭氧的革蘭氏陽(yáng)性桿菌，廣泛存在于自然界中，可污染奶制品、肉制品、水產(chǎn)品以及即食食品等，是重要的食源性致病菌之一[1]。當(dāng)攝入被單增李斯特菌污染的食品后，孕婦、嬰幼兒及老人等免疫低下人群極易罹患李斯特菌病，其致死率高達(dá)23.6%[2]。2016年，歐盟報(bào)告了李斯特菌病的確診病例約為2 500例[3]。自2013—2017年以來(lái)，我國(guó)食源性疾病監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)報(bào)告的相關(guān)感染病例為211例，呈散發(fā)狀態(tài)[4]。

生物膜(biofilm)是由細(xì)菌和自身分泌的胞外聚合物質(zhì)(extracellular polymeric substances，EPS)組成，可黏附在生物及非生物材質(zhì)表面,是具有三維立體空間結(jié)構(gòu)的細(xì)胞群體[5]。單增李斯特菌可在食品接觸表面如不銹鋼、聚丙烯形成生物膜，同時(shí)生物膜對(duì)消毒劑、低溫等不利環(huán)境耐受性強(qiáng)，可以長(zhǎng)時(shí)間存活，容易形成持久性的污染源頭，給食品安全造成潛在的隱患[5]。因此，近年來(lái)對(duì)其生物膜的組成、形成差異、耐藥性、調(diào)控機(jī)制等研究廣泛開(kāi)展。本文將介紹單增李斯特菌生物膜的形成過(guò)程及其影響因素，同時(shí)對(duì)生物膜的多種調(diào)控機(jī)制進(jìn)行總結(jié)分析，為其相關(guān)研究提供一定參考。

1 細(xì)菌的生物膜及其形成過(guò)程

自然界的多數(shù)細(xì)菌可形成生物膜，是一種抗逆保護(hù)機(jī)制。細(xì)菌形成生物膜且可以長(zhǎng)期存活的原因可總結(jié)為4點(diǎn)：一是自然環(huán)境中往往營(yíng)養(yǎng)匱乏，不利于細(xì)菌的大量生長(zhǎng)繁殖。細(xì)菌為了能夠存活會(huì)放棄最佳生長(zhǎng)狀態(tài)，以營(yíng)養(yǎng)缺陷型即生物膜形式存在；二是生物膜是一個(gè)具有穩(wěn)定的含水量、氧氣含量的微環(huán)境，適宜細(xì)菌的生長(zhǎng)；三是生物膜的細(xì)胞以協(xié)同合作的方式互相接觸、催化、基因交換，最終使得群體適應(yīng)環(huán)境而生存；四是生物膜分泌的EPS能有效地阻止抗生素、消毒劑滲透以及延緩其擴(kuò)散，使內(nèi)部細(xì)菌得以存活[6]。

研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的生物膜形成是循環(huán)往復(fù)的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程，通?？煞譃?個(gè)階段：可逆黏附、不可逆黏附、微菌落的形成、生物膜的成熟、生物膜的分散[7]，如圖1所示。少數(shù)的菌體首先通過(guò)范德華力、靜電相互作用、疏水相互作用黏附在介質(zhì)表面，逐漸形成微小的菌落。隨著菌體大量生長(zhǎng)繁殖并分泌EPS，生物膜形成多層的結(jié)構(gòu)，其生理代謝過(guò)程發(fā)生改變。在生物膜的成熟階段，菌體之間相互作用增強(qiáng)，細(xì)胞被完全包裹在EPS內(nèi)形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聚集體。聚集體之間的空隙作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物及信號(hào)分子的通路。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)成分缺乏、氧氣不足會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部菌體開(kāi)始逐漸死亡，生物膜結(jié)構(gòu)開(kāi)始解離分散。隨后，游離態(tài)菌體又開(kāi)始新一輪的黏附生長(zhǎng)過(guò)程[5,7]。

圖1 細(xì)菌的生物膜形成過(guò)程Fig.1 The biofilm forming process of bacteria

細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境復(fù)雜多變，同時(shí)各種細(xì)胞代謝途徑有明顯差異。單增李斯特菌作為重要的食源性致病菌，在不同環(huán)境下，其獨(dú)有的反饋機(jī)制會(huì)做出正向或反向調(diào)控，從而影響生物膜的整個(gè)形成過(guò)程。

2 單增李斯特菌生物膜形成的影響因素

諸多因素會(huì)影響單增李斯特菌生物膜形成的整個(gè)過(guò)程，通?？煞譃榄h(huán)境因素和菌株特性，如溫度、營(yíng)養(yǎng)成分、細(xì)胞表面疏水性、血清型等。單增李斯特菌所處的環(huán)境復(fù)雜多變，往往是多種因素的疊加組合，因此理解培養(yǎng)條件對(duì)其生物膜的形成量、微觀結(jié)構(gòu)、細(xì)胞形態(tài)等的影響有利于生物膜的預(yù)防和控制。

2.1 環(huán)境因素

溫度不僅影響單增李斯特菌種群密度的變化，也是其生物膜形成的重要因素之一。溫度升高時(shí)，單增李斯特菌的生長(zhǎng)代謝速率會(huì)加快，導(dǎo)致一定時(shí)間內(nèi)其生物膜形成量隨之增加[8]。然而部分研究表明，營(yíng)養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)條件下，溫度過(guò)高反而不利于生物膜的形成，42 ℃下不銹鋼表面附著的活細(xì)胞數(shù)量低于30 ℃[9]。培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)稀釋后，單增李斯特菌在12 ℃的生物膜形成量顯著高于20、30 ℃，可能是低溫促進(jìn)了單增李斯特菌生物膜形成[10]。此外，通過(guò)細(xì)胞染色方法發(fā)現(xiàn)，營(yíng)養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)基內(nèi)其生物膜的EPS及非活性細(xì)胞數(shù)量高于腦心浸液肉湯(brain heart infusion，BHI)培養(yǎng)基[9]，由于生物膜結(jié)構(gòu)是細(xì)胞及EPS的聚集體，其形成量高并不代表活細(xì)胞數(shù)量多。

營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)單增李斯特菌生物膜形成有著至關(guān)重要的作用。人工培養(yǎng)基如BHI、胰蛋白胨大豆肉湯(tryptic soy broth，TSB)、營(yíng)養(yǎng)肉湯(meat broth，MB)培養(yǎng)基等可為生物膜的形成提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于培養(yǎng)基的碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽成分有所差異，導(dǎo)致單增李斯特菌生物膜形成量各有不同。研究發(fā)現(xiàn)在BHI培養(yǎng)基中單增李斯特菌的生物膜形成量最高[11]。為了更好地模擬真實(shí)環(huán)境下生物膜的形成，逐漸采用食品基質(zhì)作為研究對(duì)象。常見(jiàn)的碳水化合物對(duì)單增李斯特菌的生物膜形成均有一定促進(jìn)作用，其中木糖醇和魔芋精粉的作用較為顯著[12]。然而高濃度的葡萄糖會(huì)減少單增李斯特菌生物膜的活細(xì)菌數(shù)量，增加其EPS的分泌[13]。此外在肉制品中，豬肉汁相較于雞肉汁與牛肉汁，能顯著提高單增李斯特菌生物膜的形成量，這可能與該研究所用菌株多數(shù)分離于豬肉有關(guān)[14]。

接觸表面的材質(zhì)類(lèi)型也是影響菌體黏附數(shù)量的關(guān)鍵因素之一。不同材料的表面特性(疏水性、表面粗糙度)可顯著影響菌體的黏附效果。多數(shù)研究表明，單增李斯特菌更傾向于附著在親水性材質(zhì)上，如不銹鋼、玻璃表面，只有少量的菌株可在疏水性材質(zhì)如聚苯乙烯上形成生物膜[15]。橡膠材料因其表面疏水性高且粗糙度較低，其生物膜形成量低于不銹鋼、聚乙烯表面[16]。通過(guò)掃描電鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡可以觀測(cè)到不同材質(zhì)表面形成的生物膜微觀結(jié)構(gòu)有明顯差異，其結(jié)構(gòu)有貼壁細(xì)胞單層結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)、蘑菇狀結(jié)構(gòu)、針織鏈結(jié)構(gòu)、無(wú)組織聚集結(jié)構(gòu)等[17]。由此可見(jiàn)，材質(zhì)的表面特性會(huì)影響單增李斯特菌的生物膜形成及其結(jié)構(gòu)。

另外，培養(yǎng)方式、環(huán)境滲透壓也會(huì)影響單增李斯特菌的生物膜形成量。與搖床培養(yǎng)相比，靜置條件下單增李斯特菌生物膜在BHI培養(yǎng)基中的形成顯著提高[18]。低濃度的NaCl可促進(jìn)單增李斯特菌生物膜的形成，但NaCl濃度過(guò)高時(shí)則起到抑制作用[12]。環(huán)境的脅迫因素會(huì)觸發(fā)單增李斯特菌的應(yīng)激反應(yīng)，促使形成更多的生物膜以抵抗不利環(huán)境。

2.2 菌株特性

單增李斯特菌的血清型與生物膜形成能力有一定關(guān)聯(lián)。根據(jù)菌體抗原和鞭毛抗原單增李斯特菌可分為16個(gè)血清型，不同血清型的致病能力不同，其中與李斯特菌病爆發(fā)相關(guān)的常見(jiàn)血清型是1/2a、1/2b、4b。MELONI等[19]研究了分離于肉類(lèi)加工廠的40株單增李斯特菌菌株，發(fā)現(xiàn)在BHI培養(yǎng)基中血清型為1/2a、1/2b、4b的菌株比1/2c血清型具有更高的黏附能力。此外，4b血清型的菌株生物膜形成能力高于1/2a血清型[20]。當(dāng)培養(yǎng)條件的溫度、營(yíng)養(yǎng)成分改變時(shí)，血清型對(duì)單增李斯特菌生物膜形成影響作用較小。此外，不同分離來(lái)源的單增李斯特菌的生物膜形成能力也有所差異。部分單增李斯特菌菌株在經(jīng)過(guò)消毒劑、低酸等環(huán)境脅迫因素后，菌株的毒性、抗性增強(qiáng)的同時(shí)其生物膜形成量增加[21]。食品工廠環(huán)境中長(zhǎng)期持留的單增李斯特菌菌株，在較短培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)其黏附細(xì)胞數(shù)量多于散發(fā)菌株。然而隨著培養(yǎng)時(shí)間增加，兩者生物膜形成量無(wú)顯著差異[22]。這表明持留菌株對(duì)于生物膜的早期形成有一定促進(jìn)作用，利于菌體的黏附。

單增李斯特菌的表面疏水性、得失電子能力、菌體的聚集性和泳動(dòng)能力會(huì)對(duì)其黏附和生物膜產(chǎn)生一定影響。在生物膜形成的初始黏附階段，單增李斯特菌通過(guò)鞭毛、菌毛和纖毛等絲狀結(jié)構(gòu)體增強(qiáng)菌體與接觸面的黏附，利于生物膜的形成及發(fā)展。在聚苯乙烯表面的生物膜形成能力與細(xì)胞表面疏水性呈正相關(guān)關(guān)系，隨菌株的表面疏水性增加而增加[23]。值得注意的是，細(xì)菌的細(xì)胞壁組成會(huì)隨溫度發(fā)生變化，導(dǎo)致其表面疏水性改變。同時(shí)，單增李斯特菌在20～25 ℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生鞭毛利于細(xì)菌的趨化運(yùn)動(dòng)及細(xì)胞聚集[24]。因此當(dāng)探究細(xì)胞表面疏水性對(duì)生物膜的影響時(shí)，需要考慮溫度、培養(yǎng)介質(zhì)等因素的共同作用、相互影響。

3 單增李斯特菌生物膜形成的調(diào)控機(jī)制

單增李斯特菌的生物膜形成過(guò)程包含了多種復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制，如基因調(diào)控、蛋白表達(dá)、EPS分泌、群體感應(yīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)等。深入研究生物膜的形成機(jī)制，對(duì)于生物膜的防控具有重要意義。

3.1 基因調(diào)控

當(dāng)前對(duì)單增李斯特菌生物膜調(diào)控基因的研究，主要集中在探究已知功能基因以及未知基因在生物膜形成的作用。已有大量研究表明，單增李斯特菌的應(yīng)激反應(yīng)調(diào)節(jié)因子、毒力基因、鞭毛基因等缺失后，細(xì)胞的附著數(shù)量及生物膜的形成量減少。表1總結(jié)了與單增李斯特菌生物膜形成的相關(guān)基因及調(diào)節(jié)因子。

在單增李斯特菌中，由sigB基因編碼的SigB是受到環(huán)境脅迫時(shí)的主要調(diào)節(jié)因子。在適宜環(huán)境時(shí)RsbW蛋白能使RsbV蛋白磷酸化，使sigB的活性受到抑制。當(dāng)RsbV蛋白去磷酸化并與RsbW蛋白結(jié)合，促使sigB因子被釋放并裝載到RNA核心酶上，從而調(diào)控生理代謝相關(guān)基因的表達(dá)，使其在低溫、低酸、高滲等環(huán)境下生存[25]。生物膜作為細(xì)菌的一種抗逆機(jī)制，sigB基因的調(diào)控與生物膜形成之間有著非常重要的關(guān)聯(lián)。ΔsigB突變株的生物膜形成能力顯著低于野生型菌株[26]。通過(guò)對(duì)野生型菌株與ΔsigB突變株的轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)大量的基因存在顯著性差異，且差異主要體現(xiàn)在核糖體的生物合成、翻譯、細(xì)胞組件合成，氨基酸、無(wú)機(jī)離子和碳水化合物的運(yùn)輸與代謝、部分未知的功能基因等[26]。然而sigB基因?qū)ι锬さ恼{(diào)控機(jī)制研究目前主要集中在原始菌株與突變菌株表型的差異比較。隨著研究技術(shù)的不斷發(fā)展，利用基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等對(duì)具體的調(diào)控途徑進(jìn)行探究將能更深刻了解生物膜的形成機(jī)制。

表1 單增李斯特菌生物膜形成的功能基因及作用Table 1 Functional genes and their effects on the formation of Listeria monocytogenes biofilm

由prfA基因編碼的PrfA蛋白是單增李斯特菌最重要的毒力調(diào)控因子，在感染宿主細(xì)胞的過(guò)程中可調(diào)控大多數(shù)毒力基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，如hly、inlA、inlB、plcA、actA等。在ΔprfA突變株中PrfA蛋白不具有活性，進(jìn)入宿主細(xì)胞后不能正向調(diào)控ActA蛋白的表達(dá)，使單增李斯特菌不能在細(xì)胞間進(jìn)行擴(kuò)散[34]。此外，ΔprfA突變株會(huì)影響生物膜形成的初始表面黏附以及延緩生物膜的形成，但攜帶PrfA蛋白的重組單增李斯特菌可恢復(fù)生物膜形成能力[35]。ActA蛋白作為重要的毒力因子，研究發(fā)現(xiàn)ΔactA缺失株會(huì)降低單增李斯特菌的細(xì)胞聚集，減少生物膜的形成量。此外，SigB調(diào)控因子可直接或間接調(diào)節(jié)如prfA、inlA、inlB等毒力基因，這些功能基因在單增李斯特菌生物膜形成中發(fā)揮著重要作用。

鞭毛基因調(diào)控單增李斯特菌的鞭毛合成，如flaA基因編碼鞭毛蛋白作為鞭毛的結(jié)構(gòu)亞基，motA、motB基因可調(diào)控鞭毛的運(yùn)動(dòng)能力[36]。研究表明，ΔflgL與ΔmotA的單增李斯特菌突變株會(huì)降低細(xì)胞的表面附著，影響生物膜形成過(guò)程的初始黏附階段[37]。ΔflaA、ΔmotAB突變株與野生型菌株相較，其生物膜形成量降低，在半固體瓊脂上菌落直徑明顯減小[38]。總的來(lái)說(shuō)，鞭毛的存在利于單增李斯特菌克服表面張力運(yùn)動(dòng)到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表面，互相聚集從而促進(jìn)生物膜的早期形成。

3.2 EPS的調(diào)控作用

單增李斯特菌的EPS主要是由胞外多糖(exopolysaccharides)、蛋白質(zhì)、核酸組成的復(fù)雜混合物，可占生物膜干重的90%以上。作為生物膜的三維基本結(jié)構(gòu)，其對(duì)細(xì)菌的表面黏附、細(xì)胞聚集、保護(hù)屏障、吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等有著至關(guān)重要的作用[39]。

胞外多糖是細(xì)菌生物膜EPS的主要成分，作為生物膜的三維結(jié)構(gòu)支架可提高生物膜的機(jī)械穩(wěn)定性和細(xì)菌細(xì)胞對(duì)接觸表面的黏附力[39]。BRAUGE等[40]研究發(fā)現(xiàn)，單增李斯特菌的胞外多糖成分為磷壁酸。第二信使環(huán)二鳥(niǎo)苷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)能夠正向調(diào)控胞外多糖的產(chǎn)生，細(xì)胞內(nèi)高水平的c-di-GMP可以促進(jìn)胞外多糖的合成從而促進(jìn)生物膜的形成，而低水平的c-di-GMP則通過(guò)增強(qiáng)細(xì)菌的活力促使生物膜分散，轉(zhuǎn)向游離態(tài)[41]。當(dāng)單增李斯特菌黏附在接觸表面時(shí)，細(xì)胞中的磷壁酸被吸收成為生物膜的EPS組成成分[42]。

蛋白質(zhì)也是單增李斯特菌生物膜EPS的重要組成部分，與細(xì)胞的初始表面附著有重要關(guān)聯(lián)。LONGHI等[43]用蛋白酶處理單增李斯特菌生物膜后，發(fā)現(xiàn)生物膜的形成受損，同時(shí)會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞分散。單增李斯特菌可轉(zhuǎn)錄翻譯多種蛋白質(zhì)，在生物膜的黏附、形成發(fā)揮重要作用，如內(nèi)化素A(internalin，InlA)是一種細(xì)胞壁結(jié)合蛋白，與單增李斯特菌對(duì)宿主細(xì)胞的侵襲和黏附相關(guān)?？删幋a非功能作用的截短InlA的單增李斯特菌菌株，其生物膜形成能力顯著高于野生型菌株[44]。Bap蛋白廣泛存在于金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌中參與生物膜的形成，單增李斯特菌中存在與Bap蛋白結(jié)構(gòu)特征相似的蛋白質(zhì)BapL，可以促進(jìn)生物膜的形成[45]。

胞外DNA(extracellular DNA，eDNA)是單增李斯特菌生物膜EPS的重要組成結(jié)構(gòu)，其可能的來(lái)源是培養(yǎng)環(huán)境或溶解破裂的細(xì)胞。eDNA通過(guò)特定的方式與肽聚糖的N-乙酰葡萄糖胺相互作用，參與生物膜形成的黏附過(guò)程，同時(shí)作為高分子物質(zhì)可以使細(xì)菌表面的黏附位點(diǎn)飽和，形成致密的生物膜結(jié)構(gòu)。另外，用脫氧核糖核酸酶處理單增李斯特菌后，細(xì)菌的初始附著受到抑制，并延緩了生物膜的形成[46-47]。

3.3 群體感應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

群體感應(yīng)(quorum sensing，QS)系統(tǒng)廣泛存在細(xì)菌中，是細(xì)胞與細(xì)胞之間的信息交流，可調(diào)控的生理特性包括細(xì)菌的生物膜形成、毒力與侵襲性、細(xì)菌素產(chǎn)生、耐藥性、形態(tài)轉(zhuǎn)換等[48]，如圖2所示。

根據(jù)信號(hào)分子的種類(lèi)，細(xì)菌的群體感應(yīng)可分為3種。一是存在于革蘭氏陰性菌中以高絲氨酸內(nèi)酯(N-acyl homoserine lactones，AHL)信號(hào)分子介導(dǎo)的種內(nèi)群體感應(yīng)系統(tǒng)。當(dāng)AHL濃度達(dá)到一定閾值時(shí)，可與LuxR家族的DNA結(jié)合受體蛋白相互作用，從而介導(dǎo)特定的基因表達(dá)[49]；二是革蘭氏陽(yáng)性菌中，以自誘導(dǎo)寡肽(autoinducing peptide，AIP)介導(dǎo)的群體感應(yīng)系統(tǒng)。AIP的前體肽在細(xì)胞內(nèi)合成后，需要經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)運(yùn)修飾才具備活性。隨后通過(guò)ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ATP-binding cassette transporter，ABC)運(yùn)輸?shù)桨?，被?xì)胞膜上的雙組分組氨酸激酶識(shí)別從而引發(fā)磷酸化反應(yīng)[50]；三是存在于革蘭氏陽(yáng)性菌與陰性菌的呋喃糖基硼酸二酯(autoinducer-2，AI-2)群體感應(yīng)系統(tǒng)，在細(xì)菌之間發(fā)揮重要的信號(hào)傳遞和交流作用[51]。

圖2 細(xì)菌的群體感應(yīng)過(guò)程Fig.2 The quorum sensing process of bacteria

在革蘭氏陽(yáng)性菌中，金黃色葡萄球菌的QS系統(tǒng)研究較為深入，包括AIP及AI-2兩種。由信號(hào)分子AIP介導(dǎo)的雙組分信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)agr系統(tǒng)被證實(shí)與毒力基因、生物膜形成有關(guān)。首先由agr操縱子編碼的agrBDCA 4種蛋白質(zhì)，其中AgrB是一種膜結(jié)合肽酶，參與AgrD加工合成AIP并輸出釋放。AIP在細(xì)胞外積累到一定濃度后激活由組胺酸激酶(AgrC)和反應(yīng)調(diào)節(jié)器(AgrA)組成的雙組分系統(tǒng)，被磷酸化的AgrA蛋白分別激活P2和P3啟動(dòng)子進(jìn)而編碼RNA Ⅲ，最后由RNA Ⅲ轉(zhuǎn)錄激活毒力因子的產(chǎn)生及降低表面黏附相關(guān)基因的表達(dá)，從而增加毒性與減少生物膜的形成[52]。單增李斯特菌也含有agrB、agrD、agrC、agrA基因，研究發(fā)現(xiàn)基因agrD或agrA缺失的單增李斯特菌EGDe菌株的成膜能力和毒力均顯著降低[53]。在ΔagrD突變體中，毒力相關(guān)基因(hlyA、actA、prfA和inlA)的表達(dá)下調(diào)，細(xì)菌的毒力下降[54]。盡管革蘭氏陽(yáng)性菌的agr系統(tǒng)在多種調(diào)控途徑上存在相似性，但是不同的陽(yáng)性菌中也存在一定差異。單增李斯特菌的agr系統(tǒng)調(diào)控機(jī)制還需更多的基礎(chǔ)研究去證實(shí)。此外，種間交流的信號(hào)分子也會(huì)影響單增李斯特菌的生物膜形成，在培養(yǎng)基加入一定濃度的AHLs后，其生物膜形成量顯著提高[55]。

4 結(jié)論與展望

單增李斯特菌可在常見(jiàn)的食品加工設(shè)備表面形成生物膜且難以清除，其有效控制是食品工業(yè)的難題。同時(shí)環(huán)境因素與菌株特性的共同作用影響其生物膜的形成，研究其形成差異、內(nèi)部的復(fù)雜調(diào)控機(jī)制對(duì)食品加工過(guò)程中其預(yù)防控制具有重要的意義。本文通過(guò)歸納得到如下結(jié)論和展望：

(1)食品工廠的加工過(guò)程中，利用溫度、pH、材質(zhì)特性等重要影響因素去抑制單增李斯特菌的黏附與生物膜形成仍是未來(lái)研究的主要方向。此外，EPS的存在顯著提高生物膜的存活時(shí)間，開(kāi)發(fā)新型的酶制劑、消毒劑破壞生物膜的結(jié)構(gòu)以達(dá)到高效安全的清除效果，其應(yīng)用前景也十分廣泛。

(2)基因調(diào)控和蛋白質(zhì)表達(dá)參與單增李斯特菌的生物膜形成過(guò)程，然而這些功能基因的具體調(diào)控途徑、調(diào)控階段尚未可知，同時(shí)還有許多未知基因的功能作用尚不明確。除了表型差異的相關(guān)研究，利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等組學(xué)技術(shù)將有助于破譯單增李斯特菌生物膜形成的復(fù)雜機(jī)制。

(3)QS系統(tǒng)對(duì)于單增李斯特菌的生物膜形成有至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用，其信號(hào)分子的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)及調(diào)控仍有待深入研究。此外，在真實(shí)環(huán)境中往往是多種細(xì)菌形成的復(fù)合生物膜，研究不同信號(hào)分子的種間交流，這將有助于理解同一生態(tài)位的不同細(xì)菌之間的相互作用。