一种含硫香料在抑制群体感应系统中的应用技术方案

本发明专利技术涉及微生物领域，公开了一种含硫香料在抑制细菌群体感应系统中的应用。蜂房哈夫尼菌具有较强的成膜和泳动能力，是较常见的条件致病菌之一，其群体感应系统调控了多种毒力因子的表达。在亚抑菌浓度下，MMFDS在不影响菌体生长的前提下，有效抑制蜂房哈夫尼菌群体感应luxI/luxR型信号通路，以及抑制蜂房哈夫尼菌群体感应信号分子N

【技术实现步骤摘要】
一种含硫香料在抑制群体感应系统中的应用


[0001]本专利技术属于微生物领域，具体涉及甲基2
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甲基
‑3‑
呋喃基二硫醚(MMFDS)在抑制蜂房哈夫尼菌(Hafnia alvei)或紫色杆菌群体感应系统调控毒力因子中的应用。

技术介绍

[0002]细菌的耐药性是世界微生物防治领域的难题。目前，抗菌药物的通用抗菌机制是杀死细菌或抑制细菌生长，由于微生物耐药能力的差异性，以及抗生素的大量使用，在这种多重选择压力的驱动下，使得耐药细菌大量产生。近年来，国内外逐步转向群体感应抑制剂和抗生素联合应用这一方向，使用群体感应抑制剂破坏菌群间的“交流”机制，从而减弱菌群的协同抗性机制，抑制生物膜和泳动能力等毒力因子的表达，达到减少抗菌物质使用剂量而减缓微生物耐药性的产生，提高微生物相关疾病的治疗效果。
[0003]细菌的群体感应(Quorum sensing，QS)调控系统可以胞内合成和胞外释放一种小分子信号分子，以密度依赖性调控一些生物特性。当细菌所在环境中菌体数量增加时，细菌的LuxI蛋白合成的信号分子会达某个阈值，信号分子会重新进入细胞内并与相应受体蛋白LuxR结合，引起LuxR受体蛋白构像的变化，并进一步激活靶基因的表达，表现出新的表型特性和行为特征，例如：生物被膜的形成、泳动性、胞外蛋白酶的分泌、胞外毒素的产生和孢子的形成等，从而增加了微生物的适应性和抗性。
[0004]近些年来，我国科研工作者从食源性基料中分离、筛选获得了一些细菌群体感应抑制分子化合物，比如桂枝提取物、茴香水提液和肉桂酸甲酯。甲基2
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甲基
‑3‑
呋喃基二硫醚(MMFDS)是一种食源含硫香料，随着现今技术水平的不断提升，含硫香料类化合物逐渐从更多的食物中分离，这大大提高了该类化合物的研究与应用价值。但关于含硫香料类化合物作为一种群体感应抑制剂而得到应用，尚未见到报道。因而，寻找能够抑制细菌群体感应系统的含硫香料类化合物成为领域内研究人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术的问题，本专利技术提供一种含硫香料在抑制细菌群体感应系统中的应用，含硫香料为小分子化合物甲基2
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甲基
‑3‑
呋喃基二硫醚(MMFDS)。首次发现该含硫化合物在不抑制细菌生长的浓度下(亚抑菌浓度)，对具有N
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酰基高丝氨酸内酯类信号分子的细菌群体感应系统具有显著抑制，并且可抑制细菌群体感应调控的毒力因子的表达，降低细菌的毒力，用于食品和医学等领域，防治具有群体感应系统的细菌感染。
[0006]一种含硫香料在抑制细菌群体感应系统(活性)中的应用，所述含硫香料为甲基2
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甲基
‑3‑
呋喃基二硫醚(MMFDS)，该MMFDS的化学结构式如下：
[0007][0008]优选的，所述细菌为蜂房哈夫尼菌(Hafnia alvei)，MMFDS在抑制蜂房哈夫尼菌的最低有效浓度为41.6mM/L。
[0009]蜂房哈夫尼菌(Hafnia alvei)是较常见的腐败和条件致病性的革兰氏阴性菌，其群体感应系统调控了多种毒力因子的表达，能够引发人泌尿系统、呼吸道和伤口感染，甚至会引起败血症。研究还发现该菌是一种耐低温细菌，对温度的适应范围较广，增加了对该菌在食品和医疗领域的控制难度。蜂房哈夫尼菌通过LuxI/LuxR型QS系统来调控多种毒力因子的表达，包括胞外蛋白酶、载铁蛋白、泳动性和一些次级代谢物。此外，蜂房哈夫尼菌具有较强的产生物膜能力，这一特性也给其他致病菌提供了庇护，增加了预防和治疗难度。
[0010]优选的，含硫香料在抑制AHLs(高丝氨酸内酯类)介导的细菌(蜂房哈夫尼菌)群体感应系统中的应用。
[0011]优选的，含硫香料在抑制AHLs介导细菌(蜂房哈夫尼菌)毒力因子药物中的应用。
[0012]优选的，所述细菌(蜂房哈夫尼菌)毒力因子为生物被膜和泳动能力。
[0013]优选的，含硫香料在抑制细菌(蜂房哈夫尼菌)群体感应luxI和luxR通路基因转录中的应用。
[0014]优选的，含硫香料在抑制细菌(蜂房哈夫尼菌)N
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己酰基
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DL
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高丝氨酸内酯(C6
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HSL)信号分子中的应用。
[0015]本专利技术中MMFDS的浓度为1.3
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10.4mM/L时，不影响蜂房哈夫尼菌的生长，避免和减缓菌群抗药性的产生。
[0016]优选的，含硫香料的最低有效浓度为5.2mM/L。
[0017]优选的，含硫香料的有效使用浓度为5.2
‑
10.4mM/L。
[0018]本专利技术中MMFDS具有良好的生物被膜和泳动性抑制能力。其机理是通过抑制高丝氨酸内酯类(AHLs)介导的群体感应系统关键基因luxI和luxR基因转录表达，以及控制N
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己酰基
‑
DL
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高丝氨酸内酯(C6
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HSL)信号分子的产生，从而抑制致病菌群群体感应系统，进而显著抑制菌体生物被膜的形成和泳动性等，减缓细菌多重耐药性的产生。该群体感应抑制剂为食源性基料，具有无毒、无刺激等优点。MMFDS抑制AHLs型群体感应毒力因子的有效剂量小，使用更安全。
[0019]上述含硫香料在抑制细菌群体感应系统(活性)中的应用，所述细菌还可以为紫色杆菌。紫色杆菌可以产生高丝氨酸内酯类信号分子，进而可以调控次生代谢产物紫色菌素等毒力因子的合成。MMFDS的浓度为0.25
‑
2.0mM。
[0020]本专利技术中MMFDS在制备抑制细菌群体感应系统的食品或药物中的应用。
[0021]本专利技术中MMFDS可作为细菌群体感应抑制剂，在抗菌方面应用，范围为食品或临床的微生物感染的防治，或环境污水的处理。
[0022]本专利技术所述的MMFDS可单独使用，还可与其他化学物质组合使用。无论这些化学物质是否具有生物活性或具有治疗疾病的功能，这些化学物质是包括医药学上可接受的载体、食品、天然产物、化学合成药物或人类用药中的一种或多种。
[0023]蜂房哈夫尼菌具有较强的成膜和泳动能力，是较常见的条件致病菌之一，其群体感应系统调控了多种毒力因子的表达。在亚抑菌浓度下，MMFDS在不影响菌体生长的前提下，有效抑制蜂房哈夫尼菌群体感应luxI/luxR型信号通路，以及抑制蜂房哈夫尼菌群体感应信号分子N
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己酰基
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DL
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高丝氨酸内酯(C6
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HSL)的产生，进而能够显著地降低蜂房哈夫尼
菌生物被膜的形成和群集运动，减缓细菌多重耐药性的产生。MMFDS抑制AHLs型群体感应毒力因子的有效剂量小，使用更安全；能和不同的辅料、添加剂或赋形剂制备成不同的使用剂型，在微生物安全控制中具有重要的实际应用价值。
[0024]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硫香料在抑制细菌群体感应系统中的应用，其特征在于，所述含硫香料为甲基2
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甲基
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呋喃基二硫醚。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，含硫香料在抑制AHLs介导的细菌群体感应系统中的应用。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，含硫香料在抑制AHLs介导细菌毒力因子中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述细菌毒力因子为生物被膜和泳动能力。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述细菌为蜂房哈夫尼菌或紫色杆菌。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯红漫，闫丛阳，张公亮，毕景然，郝洪顺，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：