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食源性疾病是目前全球普遍关注公共卫生问题之一，严重危害消费者的生命健康与安全，而微生物的污染是造成食源性疾病爆发的主要因素之一。甘油糖脂作为一种非离子表面活性剂，具有良好的抑菌效果，能有效的抑制微生物的生长繁殖。半乳糖基月桂酸甘油单酯(MGML)属于甘油糖脂中的一种，对蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等革兰氏阳性芽孢杆菌具有良好的抑菌活性。本论文主要研究了MGML对短小芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌的体外抑菌机理，并通过转录组学技术和代谢组学技术进一步分析了MGML对蜡样芽孢杆菌的分子作用机理，旨在揭示MGML对食品中的革兰氏阳性芽孢杆菌等腐败菌的抑菌机理，为其作为一种新型的天然防腐剂的开发和应用提供理论基础。
1MGML对短小芽孢杆菌体外作用机理的研究
采用倍比稀释法测定了MGML对短小芽孢杆菌的最小抑菌浓度(MIC)为313μg/mL;通过生长曲线的测定发现MGML可抑制菌体生长，使其延滞期由2h延长至8h，延缓其进入对数期的时间，并呈现浓度依赖型;通过细胞膜通透性及SEM检测发现，MGML可破坏细菌细胞膜的通透性和完整性，导致细胞内的K+、Ca2+、核酸和蛋白质等细胞内容物发生泄露，使菌体发生扭曲变形，且浓度越大效果越明显;同时通过葡聚糖凝胶电泳、DNA结合实验(紫外光谱、荧光光谱)研究了MGML对短小芽孢杆菌DNA的影响。结果表明，MGML能够与DNA发生结合，但不会使其断裂;紫外光谱结果表明MGML能够对DNA的双螺旋结构产生影响，导致其在260nm产生增色效应;荧光光谱结果表明MGML可能与DNA-EB复合物发生结合，从而产生荧光猝灭现象;SDS-PAGE电泳结果表明,MGML可以使菌体中小分子蛋白发生降解。
2MGML对蜡样芽孢杆菌体外作用机理的研究
采用肉汤稀释法测定了MGML对蜡样芽孢杆菌的最小抑菌浓度(MIC)为156μg/mL;通过生长曲线的测定发现MGML可抑制蜡样芽孢杆菌生长，并使其延滞期由2h延长至4h，且随浓度的增加效果更加明显;通过时间-抑菌曲线测定发现，MGML不仅有抑菌效果还有杀菌效果;通过细胞膜通透性、SEM及TEM检测发现，MGML可破坏细菌细胞膜和细胞壁的完整性及渗透性，导致细胞内核酸、蛋白质等大分子泄露，并使菌体严重扭曲变形，且呈现浓度依赖型;通过流式细胞仪检测发现，MGML可能破坏菌体内的酶类，造成菌体内环境失衡，导致菌体内ROS含量的变化;同时通过凝胶阻滞实验及DNA结合实验研究了MGML对菌体DNA的影响。结果表明，MGML可与DNA结合，使其二结构发生变化，但不会使其产生断裂现象，也不会影响其迁移速率。
3基于转录组学技术研究MGML对蜡样芽孢杆菌的抑菌机理
基于转录组学技术研究了MGML对蜡样芽孢杆菌的抑菌机理。结果表明，经转录组学分析，MGML作用蜡样芽孢杆菌0.5h和1.5h后与0h相比，分别鉴定到1778和1302个差异基因。筛选出具有显著差异(Log2FC＞2)的基因，发现①MGML作用后糖酵解、三羧酸循环(TCA循环)、脂肪酸代谢过程中相关酶基因表达上调，这些基因的上调说明菌体通过产生更多的能量来抵御外界的刺激;②由于MGML可作用于菌体的细胞膜和细胞壁，分析发现与肽聚糖和细胞膜合成相关基因上调，表明菌体为自我修复，加强了相关基因的表达;③MGML可进入细胞内对菌体内氧化还原酶类产生作用，导致ROS的积累，ROS含量过高可对菌体内核酸、生物活性酶类产生破坏作用，影响菌体生长繁殖、呼吸代谢、离子转运等过程。
4基于代谢组学研究MGML对蜡样芽孢杆菌的抑菌机理
基于代谢组学研究了MGML对蜡样芽孢杆菌的抑菌机理。结果表明，经代谢组分析，鉴别到50多种具有显著差异(Log2FC＞2)的代谢物，包括糖类物质、氨基酸类物质、脂肪酸类物质和核苷酸类物质。①糖类物质和脂肪酸类物质在是菌体能量代谢过程中必不可少的物质，其含量的增加说明经MGML处理菌体的能量代谢过程增强;②核苷酸类物质的增加说明核酸代谢过程增强，核酸作为遗传物质的载体，加快了遗传物质的表达;③氨基酸作为菌体内生物大分子酶、蛋白质合成的物质基础，其含量的变化对菌体生长、细胞壁和细胞膜的合成、物质转运产生影响。
1MGML对短小芽孢杆菌体外作用机理的研究
采用倍比稀释法测定了MGML对短小芽孢杆菌的最小抑菌浓度(MIC)为313μg/mL;通过生长曲线的测定发现MGML可抑制菌体生长，使其延滞期由2h延长至8h，延缓其进入对数期的时间，并呈现浓度依赖型;通过细胞膜通透性及SEM检测发现，MGML可破坏细菌细胞膜的通透性和完整性，导致细胞内的K+、Ca2+、核酸和蛋白质等细胞内容物发生泄露，使菌体发生扭曲变形，且浓度越大效果越明显;同时通过葡聚糖凝胶电泳、DNA结合实验(紫外光谱、荧光光谱)研究了MGML对短小芽孢杆菌DNA的影响。结果表明，MGML能够与DNA发生结合，但不会使其断裂;紫外光谱结果表明MGML能够对DNA的双螺旋结构产生影响，导致其在260nm产生增色效应;荧光光谱结果表明MGML可能与DNA-EB复合物发生结合，从而产生荧光猝灭现象;SDS-PAGE电泳结果表明,MGML可以使菌体中小分子蛋白发生降解。
2MGML对蜡样芽孢杆菌体外作用机理的研究
采用肉汤稀释法测定了MGML对蜡样芽孢杆菌的最小抑菌浓度(MIC)为156μg/mL;通过生长曲线的测定发现MGML可抑制蜡样芽孢杆菌生长，并使其延滞期由2h延长至4h，且随浓度的增加效果更加明显;通过时间-抑菌曲线测定发现，MGML不仅有抑菌效果还有杀菌效果;通过细胞膜通透性、SEM及TEM检测发现，MGML可破坏细菌细胞膜和细胞壁的完整性及渗透性，导致细胞内核酸、蛋白质等大分子泄露，并使菌体严重扭曲变形，且呈现浓度依赖型;通过流式细胞仪检测发现，MGML可能破坏菌体内的酶类，造成菌体内环境失衡，导致菌体内ROS含量的变化;同时通过凝胶阻滞实验及DNA结合实验研究了MGML对菌体DNA的影响。结果表明，MGML可与DNA结合，使其二结构发生变化，但不会使其产生断裂现象，也不会影响其迁移速率。
3基于转录组学技术研究MGML对蜡样芽孢杆菌的抑菌机理
基于转录组学技术研究了MGML对蜡样芽孢杆菌的抑菌机理。结果表明，经转录组学分析，MGML作用蜡样芽孢杆菌0.5h和1.5h后与0h相比，分别鉴定到1778和1302个差异基因。筛选出具有显著差异(Log2FC＞2)的基因，发现①MGML作用后糖酵解、三羧酸循环(TCA循环)、脂肪酸代谢过程中相关酶基因表达上调，这些基因的上调说明菌体通过产生更多的能量来抵御外界的刺激;②由于MGML可作用于菌体的细胞膜和细胞壁，分析发现与肽聚糖和细胞膜合成相关基因上调，表明菌体为自我修复，加强了相关基因的表达;③MGML可进入细胞内对菌体内氧化还原酶类产生作用，导致ROS的积累，ROS含量过高可对菌体内核酸、生物活性酶类产生破坏作用，影响菌体生长繁殖、呼吸代谢、离子转运等过程。
4基于代谢组学研究MGML对蜡样芽孢杆菌的抑菌机理
基于代谢组学研究了MGML对蜡样芽孢杆菌的抑菌机理。结果表明，经代谢组分析，鉴别到50多种具有显著差异(Log2FC＞2)的代谢物，包括糖类物质、氨基酸类物质、脂肪酸类物质和核苷酸类物质。①糖类物质和脂肪酸类物质在是菌体能量代谢过程中必不可少的物质，其含量的增加说明经MGML处理菌体的能量代谢过程增强;②核苷酸类物质的增加说明核酸代谢过程增强，核酸作为遗传物质的载体，加快了遗传物质的表达;③氨基酸作为菌体内生物大分子酶、蛋白质合成的物质基础，其含量的变化对菌体生长、细胞壁和细胞膜的合成、物质转运产生影响。