我院王学理教授团队在中文卓越领军期刊《微生物学通报》发表题为“乳酸和过氧乙酸对蜡样芽孢杆菌生物膜的抑制作用及其机制”的研究论文。我院2022级硕士研究生刘志林为第一作者，王学理教授为通讯作者。该研究系统评价了乳酸（lactic acid，LA）和过氧乙酸（peroxyacetic acid，PAA）对蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus，B. cereus）生物膜生长的影响，并初步探究了抑制生物膜形成的机制，旨在为深入研究其抑制机制及综合防控策略提供理论基础，进而从根本上降低该病对动物和人类的危害。

蜡样芽孢杆菌是常见的条件性致病菌，近年来对人类及动物的危害逐年增加，该菌对肉牛可以致病，并表现出一定的致死性，严重影响和威胁蒙东地区肉牛产业的高质量发展。该菌可生成生物膜，生物膜不仅参与了宿主表面的定殖过程，也可使细菌免受干燥、化学干扰及其他细菌的入侵。这一特性增强了蜡样芽孢杆菌对外界胁迫的抵抗能力，这使其更难被有效消杀。因此，寻找安全有效的抑制剂迫在眉睫。LA、PAA作为安全且对环境友好的有机酸，可用于控制微生物的生长。该研究通过探究LA、PAA对蜡样芽孢杆菌生物膜的抑制机理，以降低蜡样芽孢杆菌病的危害，并为该病的预防提供理论依据和参考。

该项目获得内蒙古自然科学基金(2021LHMS03008)，内蒙古直属高校基本科研业务费多学科交叉研究项目(GXKY22003)的共同资助。

全文链接：https://doi.org/10.13344/j.microbiol.china.250080

部分结果如图所示。蜡样芽孢杆菌可生成生物膜，且在浓度为1/2 MIC及MIC LA、PAA的作用下，蜡样芽孢杆菌的生物膜形成能力被显著抑制（图1）。同时，LA、PAA的浓度与LA、PAA对蜡样芽孢杆菌生物膜的抑制呈正相关，有机酸浓度越高，对生物膜的抑制越显著（图2）。另外，LA、PAA也可影响蜡样芽孢杆菌生物膜相关基因的表达。两种有机酸显著抑制gapB、pgm、flgE、SigB、abrB、calY、sipW、tasA的表达，但抑制效果不尽相同。PAA对gapB、pgm、SigB、abrB及tasA的表达的抑制效果显著优于LA，对flgE、calY的表达的抑制效果与LA几乎相同，对sipW的表达的抑制效果显著低于LA（图3）。本研究从多方面证实LA、PAA可显著抑制蜡样芽孢杆菌生物膜的形成，可将这两种有机酸作为抑菌剂，用于降低该菌所带来的危害。

图1 LA 和 PAA 对Bacillus cereus生物膜的生长抑制曲线

图2 LA 和 PAA 对Bacillus cereus生物膜代谢活性的抑制率

注：A表示为LA在不同浓度下对B. cereus生物膜代谢活性的抑制率，B表示为PAA在不同浓度下对B. cereus生物膜代谢活性的抑制率，C表示在1/4 MIC下LA、PAA对B. cereus生物膜代谢活性的抑制率，D表示在1/2 MIC下LA、PAA对B. cereus生物膜代谢活性的抑制率，E表示MIC下LA、PAA对B. cereus生物膜代谢活性的抑制率，F表示在2 MIC下LA、PAA对B. cereus生物膜代谢活性的抑制率。P > 0.05表示为ns；P < 0.05表示为*；P < 0.01**；P < 0.001***；P < 0.0001****

图3 LA 和 PAA 对Bacillus cereus生物膜基因表达的影响

注：A表示为gapB基因表达量的变化；B表示为pgm基因表达量的变化；C表示为fjgE基因表达量的变化；D表示为sigB基因表达量的变化；E表示为abrB基因表达量的变化；F表示为calY基因表达量的变化；G表示为sipW基因表达量的变化；H表示为tasA基因表达量的变化；P > 0.05表示为ns；P < 0.05表示为*；P < 0.01**；P < 0.001***；P < 0.0001****。