群體感應(yīng)對魚類腐敗的影響研究

顧清清 王彥波

(浙江工商大學(xué)食品質(zhì)量安全系，浙江省食品安全重點實驗室，浙江杭州310035)

20世紀(jì)70年代，Nealson等發(fā)現(xiàn)了兩種會發(fā)光的海洋細(xì)菌——費氏弧菌(Vibrio fischeri)和哈氏弧菌(Vibrio harveyi)，并對其發(fā)光機制進行了研究，發(fā)現(xiàn)這兩個種群都是依賴熒光素酶結(jié)構(gòu)上的luxA-E基因來編碼和調(diào)控生物發(fā)光的[1-3]，且只有在細(xì)胞對數(shù)生長中期才會發(fā)生，從而得出細(xì)菌發(fā)光與細(xì)菌密度有關(guān)，并把這種現(xiàn)象叫做“自身誘導(dǎo)作用”，即群體感應(yīng)(quorum sensing，QS)[4]。隨后 20世紀(jì) 90年代，F(xiàn)uqua等將群體感應(yīng)定義為：當(dāng)細(xì)菌的數(shù)量達(dá)到一定密度時才能發(fā)生的感應(yīng)現(xiàn)象[5]。細(xì)菌具有感受和適應(yīng)不斷變化的環(huán)境的能力，隨著自誘導(dǎo)產(chǎn)生菌數(shù)量的增長，集中釋放自誘導(dǎo)物增加，當(dāng)信號分子的濃度達(dá)到臨界閾值時，信號分子能夠與受體蛋白結(jié)合，使受體蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，從而激活靶基因的表達(dá)[6]，展現(xiàn)出新的行為特征，如：生物發(fā)光[2]、生物膜的形成[7]、抗生素的產(chǎn)生[8]、色素的合成[9]、毒力因子的表達(dá)[10]等。目前，群體感應(yīng)系統(tǒng)研究已經(jīng)成為一個熱點。國內(nèi)外科研工作者已經(jīng)證實了在很多細(xì)菌中均存在群體感應(yīng)現(xiàn)象，并將其研究推向魚類腐敗等食品防腐領(lǐng)域。

1 群體感應(yīng)的信號分子

Nealson[11]從海洋生態(tài)(自由生活的、腐生的、寄生的、共生的)中獲得了不同的發(fā)光桿菌，并對它們進行了比較，發(fā)現(xiàn)不同發(fā)光桿菌的發(fā)光強度與它們產(chǎn)生的不同誘導(dǎo)因子有著密切的聯(lián)系。經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)，不同種群的細(xì)菌產(chǎn)生的群體感應(yīng)信號分子的結(jié)構(gòu)多種多樣[12]，因此科學(xué)家對于群體感應(yīng)信號傳遞系統(tǒng)的分類有所差別。……