金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是污染冷冻食品的最重要致病菌之一,易造成极大的经济损失和恶劣的社会影响。本试验以野生型金黄色葡萄球菌及突变株△luxS为研究对象,研究了 △luxS冷冻致亚致死细胞与稳定前期细胞在不同酸性条件下的修复与生长及其在酸性果汁食品中的消长规律,同时采用扫描和透射电镜观察超微形态结构的变化,并采用转录组测序(RNA-seq)技术分析冷冻致亚致死细胞在修复启动过程当中的全基因组转录表达谱差异,为进一步探究金黄色葡萄球菌冷冻致亚致死细胞修复启动机制提供理论基础。主要研究结果如下:细胞经冷冻处理后,亚致死损伤的金黄色葡萄球菌野生型及其突变株△luxS细胞以小菌落细胞形式存活,即SCVs细胞;对10%NaCl浓度的抵抗能力显著降低,且△luxS细胞对NaCl的抵抗能力最弱;在37℃且pH7.0的PBS条件下可以很好的完成修复,但在pH5.0和pH3.5条件下均不能完成修复,冷冻处理之后细胞对酸的抵抗力下降更为显著,特别是在pH3.5条件下突变株降低3.39 log值,对照降低了 1.89 log值;在相同浓度酸(0.04M)和不同浓度有机酸溶液里,对其均具有抑制作用,尤其是突变株△luxS的冷冻细胞对苹果酸的下降尤为显著;冷冻处理后不仅增强了细胞对抗坏血酸和乳酸的耐受性,而且还能够增强突变株△luxS亚致死细胞在葡萄汁,橙汁和苹果汁中的存活能力,尤其是在4℃冷藏的橙汁中。本研究采用透射电子显微镜技术,观察40mg/mL抗坏血酸对金黄色葡萄球菌野生菌和突变株△luxS稳定前期与冷冻处理细胞(-18℃ 50d)菌体的超微结构形态变化,发现用抗坏血酸处理过的细胞菌体外观均发生明显的改变,冷冻细胞则发生更为显著的变化,细胞出现破洞内容物溢出,菌体轮廓模糊不清。采用扫描和透射电镜观察冷冻致亚致死损伤的金黄色葡萄球菌冷冻细胞在TSBYE修复2小时后形态学变化,结果说明其在修复2小时后,金黄色葡萄球菌此时的细胞形态也会逐渐恢复且和稳定前期细胞的形态几乎没有差异,只是细胞表面变得更加结实紧密。采用转录组测序(RNA-seq)技术,比较分析了冷冻致亚致死细胞在抗坏血酸胁迫耐受修复启动过程当中的全基因组转录表达谱差异。本研究中,抗坏血酸显著降低了冷冻致亚致死损伤的金黄色葡萄球菌野生型及其突变株△luxS细胞的存活,并伴有异常的形态变化。转录组分析显示,在细胞经抗坏血酸处理后,431个基因差异表达,包括金黄色葡萄球菌野生型和其突变株的稳定前期细胞(1zc-2zc)、金黄色葡萄球菌突变株稳定前期和其冷冻处理细胞(2zc-21d)、野生型和其突变株的冷冻细胞(1ld-21d)、野生型稳定前期和其冷冻处理的细胞(1zc-1ld),依次有67、341、5和217个差异基因;通过差异表达基因的GO富集分析,抗坏血酸是影响细菌细胞形态改变,细胞代谢,氨基酸代谢,生物过程改变等的主要因素;通过KEGG代谢通路的分析,其在1zc-2zc、2zc-2ld、1ld-2ld和1zc-1ld组别中分别有6、1、0和12个显著性代谢通路,氨基酸生物的合成与代谢等在抗坏血酸胁迫冷冻修复启动过程中的差异表达基因的代谢途径方面起着重要的作用。而这种抗性变化很可能与luxS基因的调控密切相关。总之,通过转录组分析,经抗坏血酸诱导的luxS基因缺失的突变株与野生菌株的细胞在冷冻处理之后差异基因数目反而更少。这些结果进一步表明luxS基因在金黄色葡萄球菌酸胁迫耐受中具有重要的调控作用。