溶藻弧菌是一类海洋食源性致病菌,可使鱼、虾、蟹等水生动物患病甚至死亡,其某些菌株更是食物腐败变质、人类食源性疾病的主要原因,对经济发展和人类健康造成严重损失和危害。目前,多使用抗生素、细菌素等手段来防治溶藻弧菌,但这些防治手段会引发耐药菌株爆发、环境污染等新问题,具有成本高、药效选择性差等弊病。因此,如何防治溶藻弧菌,已是现阶段食品及医药领域的重要研究方向之一。近几年,脂肪酸被发现在调节细胞膜组成、调控毒力因子表达及限制信号传导等方面有重要作用。棕榈酸作为重要的脂肪酸之一,具有良好的抗炎、镇痛等药理特性,具有天然无污染、不产生耐药菌株等优点,可作为新型天然抗生素替代物用于溶藻弧菌的防治工程。然而,目前关于棕榈酸对溶藻弧菌的生物活性、毒力因子的抑制作用及机制尚不明确。本文通过测定棕榈酸对溶藻弧菌的最低抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC),以及对棕榈酸处理后溶藻弧菌的生长情bioartificial organs况、细胞膜及细胞形态进行监测,结合UHPLC-MS的脂质组学技术方法探究棕榈酸对溶藻弧菌的抑菌机理。随后,在亚抑菌浓度的棕榈酸处理下,对溶藻弧菌的运动性、生物被膜和碱性丝氨酸蛋白酶等主要毒力因子进行检测,并通过活体感染实验评价棕榈酸对溶藻弧菌致病和致死能力的影响,进一步采用代谢组学(包括脂质组学)、转录组学联用技术对棕榈酸减弱溶藻弧菌毒力的代谢、脂质及基因水平调控的分子机制进行研究。全面阐明棕榈酸对溶藻弧菌的抑菌机理和毒力调控机制,主要结论如下:(1)研究了棕榈酸对溶藻弧菌的抑菌活性及抑菌机理。发现棕榈酸对溶藻弧菌的生长有明显抑制作用,并且1MIC棕榈酸使胞内外电导率、胞外葡萄糖、胞外核酸、胞外蛋白、胞内活性氧及丙二醛等物质分别增加了 4.36、4.17、2.18、1.91、1.19及1.08倍。发现棕榈酸严重破环了溶藻弧菌细胞膜的完整性、通透性,并通过扫描电镜观察发现棕榈酸使细胞高度皱缩破损,迫使菌体生命活动受损甚至凋亡。进一步通过脂质组学技术方法探究其脂质层面的调控机理。结果发现,棕榈酸作用于细胞膜,影响磷脂代谢、甘油脂代谢和鞘脂代谢等过程。棕榈酸使溶藻弧菌细胞膜膜流动性和通透性增加,胞内物质泄露,诱导细胞死亡;并且,棕榈酸处理后,Cers的合成过程显著增强,这暗示着棕榈酸促进菌体凋亡过程;同时,棕榈酸使溶藻弧菌的许多能量以TGs的形式被储存,并且很大程度上将糖代谢作为主要供能平台。(2)研究了亚抑菌浓度棕榈酸对溶藻弧菌毒力的影响及分子调控机制。发现棕榈酸对溶藻弧菌的运动性、生物被膜及碱性丝氨酸蛋白酶呈剂量依赖性抑制作用;并且探究1/2MIC棕榈酸处理后的溶藻弧菌对斑马鱼的感染情况,发现鱼体感染症状显著减弱、致死率降低至15%。进一步基于代谢组、脂质组和转录组多组学联合技术探究分子层面的selleck MLN8237毒力调控机制。结果发现,棕榈酸显著作用于细胞膜,脂肪酸代谢、磷脂代谢、甘油脂代谢及鞘脂代谢被显著调控,致使细胞膜流动性和通透性增加,胞内生物稳态过程被破坏,暗示着溶藻弧菌胞内正常的产毒系统紊乱。另外,溶藻弧菌经棕榈酸处理后,氨基酸代谢发生严重紊乱,可能导致溶藻弧菌合成蛋白质过程被抑制;棕榈酸显著调控膜转运相关功能的基因表达,致使溶藻弧菌将氨基酸、离子、毒力因子等物质运输功能减弱,这可能是棕榈酸减GW4869抑制剂弱溶藻弧菌感染和致病性的关键决定因素。综上,棕榈酸对溶藻弧菌具有良好的抑菌活性和毒力调控作用,广泛影响细菌的能量供应、核苷酸代谢、糖代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢等途径,显著影响溶藻弧菌的生长繁殖,并以细胞膜作为靶点调控膜的结构功能,进行影响菌体的生物活性和毒力,达到抑菌及毒力调控作用。因此,棕榈酸可作为一种潜在的新型抗生素替代品,成为溶藻弧菌的优选防治手段,有期作为天然无害的抑菌剂应用于弧菌病害的防治工程。