脉冲强光对大肠杆菌细胞膜损伤及胞内酶活性的影响

通过脉冲强光处理对数生长期大肠杆菌细胞悬液,研究菌体细胞膜通透性及胞内酶活性的变化.结果表明,蛋白质的漏出量及丙二醛的生成量均随大肠杆菌存活率的下降而增加,在处理电压1 500 V、闪照次数32次的条件下,蛋白质漏出量为13.03 μg/mL,丙二醛生成量为2.76 nmol/L,对氯化钠的耐受性明显低于对照组(P＜0.01).此外,胞内酶活性与处理前相比均有所降低,超氧化物歧化酶活性最低降至83.78%,过氧化氢酶活性最低降至76.92%.因此,细菌屏障结构破坏所造成的细胞膜渗透压及通透性改变,可使细菌胞内物质发生改变,甚至导致菌体死亡,羟自由基可能对致死细胞的协同作用有一定的意义.     

冷冻干燥对婴儿双歧杆菌损伤作用的研究

冷冻干燥是乳酸菌和益生菌干燥的主要方式,冷冻和干燥两个过程都会影响菌体细胞的存活性,本研究主要目的是探讨冷冻和干燥过程对婴儿双歧杆菌的损伤作用。采用透射电镜观察菌体在冷冻干燥过程中的微结构,通过溢出胞外的β-半乳糖苷酶活性评价冷冻和干燥后细胞膜通透性的变化,通过测定冷冻和干燥后胞内Na+和K+浓度的变化研究离子效应的影响。研究结果表明：婴儿双歧杆菌在冷冻干燥过程中的形态、细胞膜通透性和胞内离子浓度变化程度随冻结时间的延长而加剧,冷冻干燥过程使菌体出现细胞质浓缩、质壁分离、菌体皱缩以及破损现象,使细胞膜通透性增大,使胞内Na+、K+ 浓度显著下降,并伴随比例失调。     

冷冻干燥对长双歧杆菌损伤作用的研究

冷冻干燥是乳酸菌和益生菌干燥的主要方式,冷冻和干燥2个过程都会影响菌体细胞的存活率,探讨冷冻和干燥过程对长双歧杆菌的损伤作用有利于指导高存活性益生菌粉的生产。采用透射电镜观察菌体在冷冻干燥过程中的微结构,通过溢出胞外的β-半乳糖苷酶活性评价冷冻和干燥后细胞膜通透性的变化,通过测定冷冻和干燥后胞内Na~+和K~+浓度的变化研究离子效应的影响。研究结果表明,长双歧杆菌在冷冻干燥过程中的形态、细胞膜通透性和胞内离子浓度变化程度随冻结时间的延长而加剧;冷冻干燥过程使菌体出现细胞质浓缩、质壁分离、菌体皱缩以及破损现象;冷冻干燥使细胞膜通透性增大,使胞内Na~+、K~+浓度显著下降,并伴随比例失调。     

丁香酚对蓝莓链格孢霉的抑制作用

以从自然腐败的蓝莓上分离得到的链格孢霉(Alternaria sp.)为对象,研究丁香酚对链格孢霉的抑菌作用及机理。测定了不同质量浓度丁香酚对链格孢霉菌丝生长和孢子萌发的影响;通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察链格孢霉的形态和结构,碘化丙啶染色观察丁香酚对链格孢霉菌丝细胞膜的影响并测定链格孢霉菌丝细胞壁相关酶活力的变化。结果表明:丁香酚质量浓度为0.3 mg/mL时能够完全抑制链格孢霉菌丝的生长及孢子萌发;与对照组相比,经0.3 mg/mL丁香酚处理的链格孢霉的孢子和菌丝严重变形、表面出现大量褶皱,胞内物质流失,无完整细胞器;菌丝经碘化丙啶染色后出现红色荧光,胞外可溶性蛋白质量浓度和电导率分别是对照组的1.18倍和8.02倍,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活力分别提高2.37倍和50%。综合分析可知,丁香酚可以破坏链格孢霉细胞壁,改变细胞膜通透性,进而抑制链格孢霉的生长代谢及其繁殖,从而发挥抑菌活性。     

温度和压力对面包酵母细胞膜通透性的影响

以CO2和N2为加压介质,研究了温和压力(1.0 MPa)下加压时间对面包酵母CICC1447、CICC1339细胞膜通透性的影响。结果表明,在压力条件下面包酵母菌悬液的OD260、OD280和电导率增加,说明在温和压力作用下内溶物(核酸、蛋白质)、胞内电解液不断外渗,温和压力可以增强细胞膜的通透性。将酵母细胞在常压下培养至稳定期,制备菌悬液于1 MPa的压力条件下(N2为介质)分别处理1 h、3 h,以常压处理为对照,测定碘化丙啶(PI)与DNA结合产生的荧光强度。结果表明,加压后CICC1447的荧光强度比常压组分别提高了6%、13.56%;CICC1339的荧光强度比常压组分别提高了3%、7%,说明温和压力下酵母细胞膜通透性的变化与细胞膜结构受损相关,压力条件下细胞膜结构完整性受到损伤,导致细胞膜通透性增大。     

脉冲强光对煎饼表面霉菌杀菌效果及风味品质的影响

研究了脉冲强光对煎饼表面霉菌的杀菌效果,利用响应面法优化脉冲强光对煎饼表面霉菌杀菌条件以及电子鼻比较脉冲处理前后煎饼的风味差异。结果表明：脉冲强光可有效杀死煎饼表面的霉菌,脉冲能量500 J、脉冲27 次、脉冲距离10.9 cm的优化条件下,煎饼表面霉菌数量降低可达1.65 个对数值（lgS）,将近97.7%的菌体失活。电子鼻不能很好区分脉冲组和对照组间的差异,脉冲强光对煎饼风味影响较小,适用于对煎饼的杀菌。     

DMDC联合Nisin对模拟果汁中肠膜状明串珠菌细胞膜功能的影响

本文研究了二甲基二碳酸盐(DMDC)和Nisin处理对模拟果汁中肠膜状明串珠菌的杀菌效果及其细胞膜功能的影响。结果表明:DMDC联合Nisin作用于该菌时的部分杀菌浓度指数为0.38,小于0.50,两者之间具有很好的协同杀菌作用。扫描电镜分析发现该菌经DMDC和Nisin处理后其细胞形态没有发生明显变化。该菌经DMDC处理后仅有个别菌体细胞的膜通透性出现增加,而该菌经Nisin处理后,约7%菌体细胞的膜通透性增加。Nisin处理虽能改变该菌的细胞膜通透性,增加胞外极性物质的摄入,但并不能明显促进胞内物质的流失,高浓度的DMDC处理能导致该菌溶液的紫外吸收值增加约60%。DMDC和Nisin两者对该菌细胞内物质的流失、细胞膜的通透性的增加和胞内p H的下降没有相互促进作用,但DMDC和Nisin的联合作用能促进该菌细胞内脱氢酶的进一步失活。     

微酸性电解水对肠炎沙门氏菌的杀菌机制初探

为研究微酸性电解水(Slightly Acidic Electrolyzed Water,SAEW)对肠炎沙门氏菌的杀菌机制,本文探讨了SAEW对肠炎沙门氏菌细胞膜通透性、细胞膜完整性、胞内活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)及胞内ATP等的影响。试验结果显示,有效氯浓度为10 mg/L的SAEW处理1 min后,可杀灭鸡蛋表面肠炎沙门氏菌2.04 lg(CFU/g);与对照组相比,SAEW处理组菌悬液的电导率升高,由13.78±0.13 ms/cm显著增加到16.32±0.10 ms/cm(P<0.05),蛋白质泄漏量增加,由0.07±0.04 g prot/L显著增长至0.30±0.03 g prot/L(P<0.05),核酸泄漏量增加,ROS积累量增加,胞内ATP含量降低。扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)显示,经SAEW处理后,肠炎沙门氏菌的细胞壁结构不完整,遭到破坏,有明显的穿孔现象,且许多细菌表面凹陷变形或破碎粘连。试验结果表明,SAEW能够显著提高肠炎沙门氏菌细胞膜的通透性并严重破坏细胞膜的...     

苍术挥发油杀菌活性评价及抑菌机制

研究苍术挥发油体外杀菌活性及抑菌机制。以大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、白假丝酵母为供试菌,采用悬液定量杀菌实验测定苍术挥发油的杀菌活性,并测定对3种供试菌胞外碱性磷酸酶（AKP）、可溶性蛋白质含量和生长曲线的影响,从而阐述苍术挥发油的杀菌机制。结果表明,苍术挥发油对3种常见致病菌均有显著的抑制或杀灭作用。3种致病菌悬液中AKP、可溶性蛋白质等大分子物质含量比对照组显著增加,经苍术挥发油处理过的3种菌生长受到明显抑制。苍术挥发油能够通过改变菌体细胞膜通透性,破坏菌体完整结构发挥体外杀菌活性。     

乳杆菌产生的抑菌活性物质对酵母细胞膜通透性的影响

以内蒙古地区传统发酵食品中筛选出的两株具有抑酵母菌作用的乳杆菌为研究对象,在酵母菌菌悬液中加入不同质量浓度的抑菌物质粗提液,通过测定不同时间菌悬液中的电导率和可溶性蛋白的变化,从而初步阐明抑菌物质的抑菌机理。结果表明:酵母悬浮液经抑菌物质粗提液处理后,菌液电导率明显增加,说明抑菌物质破坏了酵母菌细胞膜的通透性;可溶性蛋白质量浓度高于对照,进一步说明抑菌物质影响细胞膜通透性,使大分子物质渗漏到细胞外。     

脉冲微波对大米寄生曲霉致死效应的研究

以大米污染物寄生曲霉为研究对象,分析了脉冲微波剂量、脉冲宽度、微波总时间、间歇时间对寄生曲霉生长、细胞通透性以及表面形态的影响及规律,以期为大米储藏过程中寄生霉菌的微波控制提供理论依据。研究结果及结论如下:随着脉冲微波强度的增加,霉菌的蛋白质和核酸渗透量、电解质渗透率以及细胞内Ca2+的荧光强度呈先增大后减小的趋势,说明脉冲微波可引起寄生曲霉的细胞膜出现电穿孔,导致其细胞内物质溶出量突然增大,而且推测出脉冲微波灭霉的热效应和非热效应的临界条件为微波剂量5~7.5 W/g、脉宽200 ms、微波总时间20 s、间歇时间150 ms。超越临界条件,脉冲微波处理可导致寄生曲霉生长量显著降低,对其生长有明显的抑制作用。脉冲微波处理后寄生曲霉表面形态发生卷曲皱缩,进一步证实脉冲微波可改变寄生曲霉的细胞膜及其通透性。     

Decontamination of sugar syrup by pulsed light

The pulsed light produced by xenon flash lamps was applied to 65 to 67 °Brix sugar syrups artificially contaminated with suspensions of Saccharomyces cerevisiae and with spores of Bacillus subtilis, Geobacillus stearothermophilus, Alicyclobacillus acidoterrestris, and Aspergillus niger. The emitted pulsed light contained 18.5 % UV radiation. At least 3-log reductions of S. cerevisiae, B. subtilis, G. stearothermophilus, and A. acidoterrestris suspended in 3-mm-deep volumes of sugar syrup were obtained with a fluence of the incident pulsed light equal to or less than 1.8 J/cm(2), and the same results were obtained for B. subtilis and A. acidoterrestris suspended in 10-mm-deep volumes of sugar syrup. A. niger spores would require a more intense treatment; for instance, the maximal log reduction was close to 1 with a fluence of the incident pulsed light of 1.2 J/cm(2). A flowthrough reactor with a flow rate of 320 ml/min and a flow gap of 2.15 mm was designed for pulsed light treatment of sugar syrup. Using this device, a 3-log reduction of A. acidoterrestris spores was obtained with 3 to 4 pulses of incident pulsed light at 0.91 J/cm(2) per sugar syrup volume.     

Damage of yeast cells induced by pulsed light irradiation

DNA damage, such as formation of single strand breaks and pyrimidine dimers was induced in yeast cells after irradiation by pulsed light, which were essentially the same as observed with continuous ultraviolet (UV) light. The UV-induced DNA damage is slightly higher than seen with pulsed light. However, increased concentration of eluted protein and structural change in the irradiated yeast cells were observed only in the case of pulsed light. A difference in the inactivation effect between pulsed light and UV light was found and this suggested cell membrane damage induced by pulsed light irradiation. It is proposed that pulsed light can be used as an effective sterilizing method for the yeast Saccharomyces cerevisiae.     

黑曲霉电子束辐照突变菌的遗传毒性评价

依据食品安全性评价中遗传毒性评价的方法,通过对电子束辐照诱变育种黑曲霉突变菌进行Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验研究,评价黑曲霉电子束辐照突变菌的遗传毒性。结果表明,在Ames试验中,黑曲霉突变菌各剂量组无论是否添加S9代谢活化系统,黑曲霉突变菌各剂量组的回变菌落数均未超过自发回变菌落数的2倍,表明黑曲霉突变菌对染色体无致突变作用。在小鼠骨髓细胞微核试验中,黑曲霉突变菌不能引起哺乳动物嗜多染红细胞的微核细胞率显著增加(p>0.05),黑曲霉突变菌对细胞染色体并未造成明显损伤,表明黑曲霉突变菌并无致突变作用。在小鼠精子畸形试验中,黑曲霉突变菌各剂量组的精子畸形率与阴性对照组相比无显著性差异(p>0.05),表明黑曲霉突变菌并未对小鼠的精子产生致畸作用。因此,在本实验条件下,Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验结果均为阴性。表明黑曲霉电子束辐照突变菌属于实际无毒级别,并无遗传毒性作用。     

微波对山苍子油化学成分的影响及其抑菌活性研究

研究微波对山苍子油化学成分的影响及其抑菌活性。采用水蒸气蒸馏（steam distillation,SD）法和微波辅助水蒸气蒸馏（microwave assisted steam distillation,MASD）法提取山苍子油,气相色谱-质谱法分析山苍子油的化学成分,采用滤纸片法测定山苍子油的抑菌活性,并对其抑菌机理进行探讨。两种方法提取的山苍子油中,橙花醛（SD：14.82%,MASD：11.50%,以上数据为相对含量,下同）、香叶醛（SD：17.95%,MASD：13.90%）、柠檬烯（SD：10.80%,MASD：5.57%）、α-松油醇（SD：5.70%,MASD：9.05%）、桉树脑（SD：7.11%,MASD：12.88%）和芳樟醇（SD：8.44%,MASD：12.65%）的含量发生了明显变化,微波作用下,单萜类化合物之间发生了化学转化。抑菌活性实验结果表明,山苍子油具有较好的抑菌活性,对黑曲霉和根霉的抑制活性优于对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的,山苍子油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉和根霉的最小抑菌质量浓度分别为3.12、6.25、1.56、3.12 mg/mL。山苍子油能够破坏菌体细胞膜结构,增加细胞膜通透性,从而抑制其生长。     

脉冲强光对枯草芽孢杆菌NG-2灭活机理

采用脉冲强光对枯草芽孢杆菌NG-2及芽孢进行灭活并研究其机理。在脉冲强光辐照枯草芽孢杆菌NG-2菌体及其芽孢后,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察形态特征变化,利用紫外分光光度法测定细胞内物质含量,利用荧光光谱法检测细胞内Ca~(2+)浓度和非特异性酯酶活力。结果表明,辐照距离为5 cm,闪照频率为5次/s,辐照15 s时,脉冲强光对NG-2菌体及其芽孢灭活率超过50%;辐照40 s时,脉冲强光对NG-2菌体及其芽孢灭活率超过99.98%。辐照枯草芽孢杆菌及芽孢后菌体结构损伤,芽孢壁破裂,细胞内核酸、蛋白质、Ca~(2+)和2,6-吡啶二羧酸含量显著减少,非特异性酯酶活力降低,研究结果为脉冲强光对枯草芽孢杆菌及芽孢灭活机理提供理论依据。     

Escherichia coli Inactivation by UVC-Irradiated C60: kinetics and mechanisms

Motivated by recent studies that documented changes in fullerene toxicity after chemical transformation, C(60) aggregates (nC(60)) were subject to UVC irradiation at monochromatic 254 nm and subsequently evaluated for antibacterial and bactericidal properties against Escherichia coli. The nC(60) treated with UVC irradiation, referred to herein as UVC-irradiated C(60), did not directly inhibit bacterial growth at concentrations up to 20 mg/L. In the presence of UVA and visible light, however, UVC-irradiated C(60) rapidly inactivated E. coli, suggesting that photochemical production of reactive oxygen species (ROS) was involved. The use of ROS scavengers and probes determined that hydroxyl radicals were the primary ROS responsible for the E. coli inactivation. Results from protein release, lipid peroxidation, cell permeability, and intracellular enzyme assays suggest that the inactivation mechanism involves UVC-irradiated C(60) diffusing through E. coli cell membrane and producing hydroxyl radicals within the cell. Further study on water-soluble C(60) derivatives and possible transformative processes is, therefore, recommended based on the environmental implications of results presented herein that nC(60) exposed to UVC irradiation is more toxic than parent nC(60).     

薤白乙醇提取物的抑菌特性

通过抑菌实验和稳定性实验,对从薤白中提取的薤白抑菌物质的抑菌特性进行研究。结果表明：薤白抑菌物质对供试菌的抑菌效果大小顺序为：大肠杆菌＞金黄色葡萄球菌＞青霉＞酵母菌＞黑曲霉。稳定性实验表明,温度和pH值对薤白醇提物抑菌效力有一定影响,表现为50～60℃时抑菌活性最强,超过100℃时抑菌活性开始下降;薤白抑菌物质在中性、中性偏酸性、中性偏碱性条件下抑菌活性较强,在酸性(碱性)条件下随pH值的降低(升高)抑菌活性下降;紫外光照射对抑菌物质的抑菌活性有微小的影响,可以适当避光操作。K+对薤白抑菌物质的抑菌效果影响较小,Mg2+、Ca2+、Zn2+二价阳离子,Fe3+三价金属离子对其抑菌效果有一定影响,其中三价金属阳离子(Fe3+)对其影响最大。     

白黄链霉菌TD-1产帕马霉素对黄曲霉2219等霉菌的抑制作用

为研究微生物及其次级代谢产物对黄曲霉2219等霉菌的抑制机理,以分离于土壤中的白黄链霉菌(Streptomyces alboflavus)TD-1为研究对象,利用薄层色谱、硅胶柱层析、高效液相色谱和液相-质谱联用技术对其代谢产生的活性物质——帕马霉素进行分离。利用扫描电子显微镜、荧光显微镜和高效液相色谱方法研究帕马霉素对黄曲霉2219等霉菌生长的抑制效果及抑制机理。结果表明,白黄链霉菌TD-1上清液和菌丝体中活性物质的分子式预测为C₃₅H₆₁NO₇,为帕马霉素及其同系物,相对分子质量为593、607、621、635、649。通过扫描电子显微镜观察帕马霉素处理后的霉菌细胞形态,其孢子和菌丝体会发生不同程度畸变。帕马霉素对桔青霉的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)为0.125mg/mL,对灰霉的MIC为0.500mg/mL,对黄曲霉2219、黑曲霉、哈茨木霉和米曲霉的 MIC 均为1.000mg/mL。帕马霉素对霉菌的作用靶点为其细胞膜的麦角甾醇,抑制机制是破坏细胞壁的完整性,改变细胞膜的通透性,影响线粒体的能量代谢,抑制菌丝细胞膜中麦角甾醇的生物合成。帕马霉素对黄曲霉2219产生黄曲霉毒素B₁的抑制率达到98.3%。因此,可利用白黄链霉菌 TD-1及其代谢产物帕马霉素对食品原料中的产毒真菌污染进行生物防治。     

新型果蔬加工用酶--粥化酶

以黑曲霉菌株A.niger103为出发株,通过紫外、亚硝基胍等诱变剂进行反复诱变处理,得到一株高产菌株A.niger537,果胶酶酶活提高了130%,同时测定了其纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶及淀粉酶的酶活,分别达到4.76,176.82,832.4,105.73 U/mL.并通过单因素试验研究了营养条件对改变各酶产酶量及其酶系组成的影响.