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糖生物化工领域——食品发酵过程中的食品安全问题一直是人们关注的热点。在食品安全领域的众多问题中,各种生物或化学、急性或慢性因子都随着生活水平的提高而受到大家的广泛关注。由于自然界中微生物主要以生物被膜方式生长,生物被膜才是食品安全与卫生的重要潜在危害及食品污染的来源。微生物通过改变生长方式形成生物被膜从而逃逸常规灭菌消毒处理造成食品污染及由于生物被膜的生成而带入的潜在危害如细菌耐药和晚期糖基化终产物(AGEs)等,均属于重要的食品安全问题。而生物被膜中潜在化学危害物AGEs,伴随着其与衰老、糖尿病等多种疾病密切相关的联系,更是不应忽视的化学性食品安全问题。本文首先基于食品发酵工业领域中的生物被膜危害问题,选取广州地区当前流行性金葡菌为研究对象,对它的生物被膜生成进行研究。通过对菌种特性进行检测和鉴定,对其基因型与表型背景进行分型,对菌株生物被膜形成能力进行研究,进一步挑选不同被膜能力的代表菌株进行潜在化学危害物羧甲基赖氨酸(CML)生成规律的研究,为掌握当前流行金葡菌的基因组特性、生物被膜形成能力以及形成潜在化学危害物等微生物安全问题提供研究依据。主要研究内容和结果如下:(1)本论文首先研究了广州地区葡萄球菌的流行状况,首先,使用一种能同时对葡萄球菌、金葡菌及甲氧西林耐药因子mecA进行检测与鉴定的多重PCR体系对127株葡萄球菌进行检测,结果表明,127株葡萄球菌包括119株金葡菌和6株凝固酶阴性葡萄球菌,107株为耐甲氧西林金葡菌(MRSA),检出率达89.9%。目前流行的葡萄球菌中,以耐药性为显著特点。(2)论文对流行金葡菌的基因型与表型背景进行研究,包括选择具有代表性的基因组岛SCCmec和耐药表型进行分型研究;首先,通过对113株耐甲氧西林葡萄球菌进行基因组岛SCCmec分型,结果显示,12、73、10和11株葡萄球菌分别携带II、III、IV和V型基因组岛SCCmec,另6株无法分型,其中1株则同时携带2-3种类型SCCmec。其次,对119株流行金葡菌的耐药表型进行研究,结果显示,107株MRSA中多重耐药性达100%,耐9类及以上抗生素的占到74.8%;12株甲氧西林敏感型金葡菌(MSSA中,多重耐药性达50%(6/12),对7类抗生素耐药的占16.7%(2/12)。综上,当前流行金葡菌虽大部分来源于医院环境,该类菌株与亚洲大部分国家(除日本和韩国)流行的金葡菌相同,一般基因组岛较大,进化缓慢,耐药性强但菌株毒性较低,一般不携带毒素因子;但社区来源的金葡菌呈大幅上升趋势,该类菌株一般基因组岛较小而轻便,一般进化较快,适合于社区环境生存并侵袭,耐药性弱但菌株毒性较强,一般伴随毒素因子。论文发现,当前流行金葡菌已超出传统医院来源的局限,社区来源的金葡菌大幅上升;这种趋势与国际上报道相符,自上世纪90年代起,社区来源的金葡菌在世界范围内开始被广泛报道,其分离率日渐上升,且有取代医院来源金葡菌的趋势。(3)研究分析了119株流行金葡菌生物被膜的生成能力。结果显示,金葡菌中普遍存在生物被膜生长能力,其中107株MRSA中,37.5%的菌株带有强或中等被膜形成能力;在12株MSSA中,41.7%的菌株带有强或中等被膜形成能力,统计学显示生物被膜生成能力与耐药因子mecA没有关系。SCCmec II型生成中等及以上粘附的生物被膜占到75%,SCCmec III、IV和V型生成中等及以上粘附的生物被膜分别占到37.5%、30%和18.2%。结果显示,SCCmec II型具有较强生物被膜生成能力。(4)选取生物被膜生成能力强的MRSA菌株进行CML生成规律的研究,结果显示,CML生成量随生物被膜培养时间的延长而增加,其中24-48h增长较快,这与该短时间内随着生物被膜的成熟,被膜生成量增加有关。可见食品加工条件下,除了微生物食品安全外,化学潜在危害物质也给我们的身体健康造成了新的威胁。