群体感应信号对一种乳酸菌和链延长细菌的培养依赖性影响

微生物链延长能够将有机废弃物转化为更高价值的产品，因此是一种有前景的循环生物制造过程。然而，调控链延长群落的微生物相互作用机制仍然知之甚少。尽管群体感应已在病原体和模式生物的研究背景下得到广泛探讨，但关于非模式生物对群体感应分子的感知及其在微生物联合体内作用的研究仍然有限。本文选取植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）和埃氏巨球形菌（Megasphaera elsdenii）作为链延长群落中两个关键功能类群的代表，即乳酸菌和链延长菌。利用微孔板和血清瓶，在纯培养和共培养条件下评估了不同外源性群体感应分子的影响。两种微生物在生长和生物膜形成方面均表现出明显的分子依赖性响应。此外，M. elsdenii 的响应高度依赖于所提供的底物。尽管生长和/或生物膜形成发生了变化，产物得率和产物谱总体上基本未受影响。值得注意的是，在纯培养中观察到的响应并不能预测共培养行为，且在血清瓶中培养的共培养体系中未检测到对所测试分子的明确响应。这些发现表明，对群体感应分子的响应强烈依赖于信号类型、底物、微生物背景以及培养条件。这些结果凸显了纯培养实验在预测相互作用群落中微生物通讯方面的有限能力，并强调了在与工艺相关的培养条件下研究信号感知的重要性。

微生物链延伸能够将有机废弃物转化为更高价值的产物，因此是循环生物制造中一种前景广阔的过程。然而，调控链延伸群落的微生物相互作用仍然知之甚少。尽管群体感应已在病原体和模式生物的研究背景下得到广泛探讨，但关于非模式生物对群体感应分子的感知及其在微生物联合体内部效应的研究仍较为有限。在本研究中，选择了Lactiplantibacillus plantarum和Megasphaera elsdenii，分别代表链延伸群落中的两个关键功能类群，即乳酸菌和链延伸菌。采用微孔板和血清瓶，在纯培养和共培养条件下评估了不同外源性群体感应分子的作用。两种微生物在生长和生物膜形成方面均表现出明显的分子依赖性响应。此外，M. elsdenii的响应还高度依赖于所提供的底物。尽管生长和/或生物膜形成发生了变化，但产物得率和产物谱总体上基本未受影响。值得注意的是，在纯培养中观察到的响应并不能预测共培养行为，并且在血清瓶中培养的共培养体系中未检测到对所测试分子的明确响应。这些发现表明，对群体感应分子的响应强烈依赖于信号类型、底物、微生物背景以及培养条件。这些结果凸显了纯培养测定在预测相互作用群落中微生物通讯方面的局限性，并强调了在与工艺相关的培养条件下研究信号感知的重要性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.19.745728v1?rss=1

🏷️ 群体感应 乳酸菌 链延长菌 共培养 生物膜形成 微生物互作