[发明专利]一种细菌群体感应抑制剂及其应用

说明书

本发明公开了一种细菌群体感应抑制剂及其应用，属于食品保鲜领域。本发明所述的群体感应抑制剂(QSI)，其组分包括己醛和香叶醇；其中己醛和香叶醇的质量比为1：1。本发明采用己醛和香叶醇联合作用能在一定程度上对其主要信号分子C8‑HSL具有协同抑制作用，从而阻断LuxI/LuxR系统，进而抑制荧光假单胞菌胞外多糖分泌、生物膜的形成和运动性。本发明得到的群体感应抑制剂无毒、无污染、对环境友好，且能有效地解决实际应用中高浓度天然提取物相关的高成本问题，因此将己醛和香叶醇的组合可应用于食品保鲜剂，通过抑制生物膜的形成来延长食品的保藏期。

技术领域

本发明涉及一种细菌群体感应抑制剂及其应用，属于食品保鲜领域。

背景技术

荧光假单胞菌是一种典型的革兰氏阴性腐败菌，广泛存在于水产品、肉类、乳制品以及新鲜蔬菜中，其造成食品腐败变质的主要原因是生物膜的形成和其他毒力因子的存在，如胞外多糖、脂多糖、纤溶酶、细胞毒素等，这些毒力因子主要受群体感应(QS)的细胞信号机制调控。QS系统可以调节特定靶点基因的表达，控制多种生理过程，在细菌引起的食品腐败中起重要作用。在荧光假单胞菌中，存在一类高丝氨酸内酯(AHLs)的信号分子可调节集体行为。当AHLs浓度达到一定阈值时，AHLs与LuxR等受体分子结合形成AHL-LuxR复合物。该复合物会根据外界环境来调控一系列毒力因子的表达和分泌。因此在食品的保鲜角度上，通过干扰或阻断有害菌的QS系统为疾病控制和提高食品安全性提供一种新的策略。

近年来，研究表明部分植物提取的精油(EOs)具有抗群体感应(QSI)活性，因为EOs的一些有效成分(醇类、丙酮类、酚类、醛类和酯类)具有抑菌、抗癌、抗氧化等生理功能。EOs作为QSI的抑制机理目前研究较少，有研究表明可能是因为抑制AHL合成酶的活性有影响，从而减少AHL的合成，如姜油酮具有显著抑制铜绿假单胞菌AHL合成酶活性的能力，从而可以阻碍其QS系统的正常运行。百里酚精油也被证实对荧光假单胞菌KM121的AHL信号分子产量造成影响，从而抑制其生物膜、细菌胞外聚合物(EPS)、海藻酸钠等一些毒力因子的释放。

发明内容

[技术问题]

随着植物精油抑菌领域的发展，人们发现在部分精油之间存在协同抑菌效果，如水杨酸与百里酚联用时，对番茄枯萎病菌有显著的增效作用，其最低抑菌浓度(MIC)明显低于单独使用时。己醛作为许多精油的有效成分在食品工业中可作为食品增香剂，在已公开的研究中已经证明浓度为0.5MIC的己醛能显著抑制欧文氏菌和荧光假单胞菌的运动性、EPS的分泌和生物膜形成等毒力因子的分泌。但在实际使用时，因为0.5MIC己醛的气味较为浓厚，将其应用于保鲜剂可能会对食品风味造成一定损失。

[技术方案]

为了解决上述至少一个问题，本发明将香叶醇和己醛复配，降低了己醛的用量，且发挥了两者的协同作用，能够协同抑制荧光假单胞菌群体感应系统，对荧光假单胞菌毒力因子(QS系统调控)分泌有显著的影响，可用于制备出更为高效、安全和低成本的复合保鲜剂。

本发明的第一个目的是提供一种群体感应抑制剂(QSI)，其组分包括己醛和香叶醇。

在本发明的一种实施方式中，所述的群体感应抑制剂(QSI)中还包括溶剂，所述的溶剂包括50％的乙醇水溶液。

在本发明的一种实施方式中，所述的群体感应抑制剂(QSI)中己醛和香叶醇的质量比为1：1或3：1。

在本发明的一种实施方式中，所述的群体感应抑制剂(QSI)中己醛的浓度为0.078mg/mL。

在本发明的一种实施方式中，所述的群体感应抑制剂(QSI)中香叶醇的浓度为0.078mg/mL。

本发明的第二个目的是本发明所述的群体感应抑制剂在食品保鲜中的应用。

在本发明的一种实施方式中，所述的应用是在抑制荧光假单胞菌的群体感应中的应用。