福氏志贺菌(Shigella flexneri)是引起细菌性痢疾重要的病原菌,也是在发展中国家流行的优势菌群。近年来,抗生素的滥用导致越来越多的“超级细菌”出现,多重耐药性福氏志贺菌的进化与传播已成为全球范围内重要的公共卫生问题。浮游生长的福氏志贺菌能够在食品及其加工环境中的各种生物或非生物表面附着并形成生物膜。生物膜的形成极大地增加了细菌对清洁剂和抗生素的抗性及持续性细菌污染发生的概率。因此,寻求一种有效的控制方法迫在眉睫。阿魏酸具有天然、营养、安全等优点,并且来源广泛、生理功能多样、消费者接受程度高。基于此,本研究以提取于稻谷加工副产品中的阿魏酸处理福氏志贺菌,旨在探讨采用阿魏酸预防和控制福氏志贺菌浮游生长及生物膜形成的影响及可能的作用机制,以期为食品工业中福氏志贺菌及其生物膜的有效控制和开发基于阿魏酸的食品防腐保鲜剂奠定理论基础,并对谷物加工副产物资源的深度开发利用提供新的视野。主要研究结果如下:1、阿魏酸对福氏志贺菌浮游生长具有良好的抑制效果,具体表现为最大菌群密度和最大生长速率的降低。此外,阿魏酸可通过靶向福氏志贺菌细胞膜使其发生不可逆的损伤,从而引起细菌细胞活力下降、细胞膜通透性增加、细胞内容物外泄、蛋白质合成受阻、质子泵水解速率加快、细胞膜去极化,最终导致浮游生长的福氏志贺菌死亡;2、阿魏酸可显著抑制福氏志贺菌初始粘附的发生及生物膜的形成,并且具有靶向抑制生物膜内菌群结构和胞外聚合物形成的双重效果。这种抑制作用具体表现为阿魏酸不仅可以引起生物膜内菌群数量、代谢活力及ATP含量发生显著降低,而且可以减少构成生物膜胞外基质的三种主成分(胞外多糖、胞外蛋白和胞外DNA)的含量。此外,阿魏酸对聚苯乙烯塑材、玻璃及不锈钢三种常见食品包装材料表面福氏志贺菌形成的成熟生物膜具有有效的消减及清除作用;3、亚抑菌浓度阿魏酸干预生物膜态福氏志贺菌的转录组学测序及生物信息学分析共筛选识别出702个差异表达基因,其中169个差异基因上调表达,533个差异基因下调表达。KEGG通路富集分析表明,差异基因主要富集于核糖体循环、柠檬酸循环及ABC转运蛋白等代谢通路。此外,亚抑菌浓度阿魏酸抑制了与福氏志贺菌粘附及生物膜主成分合成与转运相关基因的表达。RT-qPCR验证结果表明,csgD、mdoC、yojN、rcsC、rcsB和waaG等与福氏志贺菌生物膜形成相关的目标基因表达趋势与转录组测序结果一致,进一步证明了转录组测序结果的可靠性。