超声和绿原酸联用对杀鲑气单胞菌生物膜的协同杀菌作用

为了探究超声联合绿原酸处理对杀鲑气单胞菌生物膜的杀菌效果及可能的作用机制,分析了超声（ultrasound,US）、绿原酸（chlorogenic acid,CA,0.5%、1%、2%）以及超声联合绿原酸（US+0.5% CA、US+1% CA、US+2% CA）处理后的杀鲑气单胞菌生物膜。结果表明US+1% CA可在60 min内使得杀鲑气单胞菌生物膜细胞降低8 logCFU/mL,这与2% CA单独处理的杀菌效果一致。胞外多糖含量分析发现US+1% CA能使得生物膜内可溶性多糖与不可溶性多糖含量分别降低到13.01和16.52 μg/mL,扫描电镜、激光共聚焦电镜和胞外物质含量分析发现联合处理明显导致生物膜空间结构的瓦解,造成了生物膜内菌体细胞的细胞膜通透性急剧增加,导致胞外核酸和ATP的浓度显著高于对照组（p<0.05）。此外,联合处理显著降低了菌体细胞内呼吸链脱氢酶活性（p<0.05）。综上可知,US+CA处理能通过协同降低生物膜胞外多糖的含量,破坏菌体细胞的完整性及胞内酶的活性来达到对杀鲑气单胞菌生物膜的控制效果。     

超声结合热处理对金黄色葡萄球菌及其生物膜的抗菌和抗生物膜机制

将超声（ultrasound,US）与热处理（heat,HT）相结合（UH）,研究其对金黄色葡萄球菌游离细胞和生物膜细胞的杀菌效果,并分析其抗菌和抗生物膜机制。结果表明：US联合70 ℃ HT（UH70）可显著降低金黄色葡萄球菌游离细胞和生物膜细胞的数量（P＜0.05）;扫描电子显微镜结果表明,UH70对菌体细胞的细胞膜完整性具有明显的破坏作用,激光共聚焦扫描显微镜显示,UH70导致细胞的通透性急剧增加,从而导致胞外ATP、核酸和蛋白质含量显著增加（P＜0.05）;此外,UH70能引起细胞内呼吸链脱氢酶活性显著降低,引起生物膜胞外多糖含量显著降低（P＜0.05）。综上所述,US结合HT与单独的US或HT相比具有较强的杀菌效果,它可以通过破坏金黄色葡萄球菌菌体细胞的细胞膜完整性,引起细胞膜通透性的改变,造成ATP、核酸、蛋白质外泄,降低细菌呼吸链脱氢酶的活性,达到协同杀菌目的。     

青钱柳多糖抑菌活性及及作用机理

为研究青钱柳多糖的抑菌活性和作用机制，用不同质量浓度的青钱柳多糖处理细菌，通过最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration, MIC）、抑菌生长曲线分析青钱柳多糖对细菌的抑菌效果，并从抑制效果最佳的受试菌菌体电导率、细胞蛋白和核酸含量、还原糖的释放、呼吸链脱氢酶活性、脂质过氧化程度、细胞内ATP含量、细胞外碱性磷酸酶活力的角度来揭示其抑菌机理。结果表明，青钱柳多糖对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coil）、单增李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）和鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）有明显的抑制作用，MIC分别为2、4、6、6 mg/mL，对枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的抑菌性不明显；对指示菌的电导率、蛋白质和核酸渗漏、还原糖释放、呼吸链脱氢酶活性、细菌脂质过氧化程度、菌体胞内ATP和胞外碱性磷酸酶（AKP）含量均有影响。以上现象表明，青钱柳多糖的抑菌性主要是破坏菌体细胞壁和细胞膜完整性，改变其通透性，使得胞内大小分子物质外泄，抑制了细胞的呼吸代谢和引起氧化损失，进而影响细胞的生长代谢或造成细胞死亡，达到抑菌效果。     

乳酸对阴沟肠杆菌的抑菌作用及其机制分析

以自主分离的一株冰鲜鸡肉产品的优势腐败菌——阴沟肠杆菌为指示菌,研究乳酸对该菌的抑菌机制。结果发现各质量分数乳酸（1.0%、0.5%、0.25%）均对阴沟肠杆菌具有一定的杀菌效果;乳酸处理后菌体的细胞电势增加,ATP和紫外吸收物质有明显的泄漏;透射电镜观察发现,乳酸处理后的菌株形态变得不规则,细胞壁损伤明显,细胞内容物渗出;通过激光扫描共聚焦显微镜和流式细胞仪检测也发现,乳酸处理后的菌株细胞通透性增加。因此,乳酸抑菌效应主要通过作用于细胞壁,导致细胞壁损伤和细胞通透性增加,改变细胞内外电势,造成内容物的泄漏,发挥杀菌作用。     

强化供氧对巴氏醋杆菌醋酸发酵及胞内ATP浓度的影响

溶氧对巴氏醋杆菌醋酸发酵有显著影响,但是目前溶氧对醋酸发酵影响的机理尚不十分清楚,文章通过提高搅拌转速,探讨强化供氧对巴氏醋杆菌醋酸发酵影响的机理。研究结果显示:搅拌转速从500r/min增加到700r/min后,胞内ATP浓度提高了302%;乙醇氧化偶联呼吸链产能途径关键酶ADH,ALDH和ATPase酶活性分别提高了40%,60%和56%。当发酵28h时,转速700r/min与500r/min相比菌体浓度提高了37%,产酸量提高了150%,单位菌体产酸提高了84%。由此可知,巴氏醋杆菌菌体生长和醋化乙醇过程中需要消耗大量的溶氧,尤其在16~28h产酸高峰期对溶氧的消耗更大。提高搅拌转速强化供氧可显著提高巴氏醋杆菌乙醇氧化偶联呼吸链产能途径关键酶的活性,强化乙醇氧化产酸和乙醇呼吸链途径产能,为巴氏醋杆菌菌体生长和产酸提供更多的能量,满足菌体快速生长和适应高酸生存环境对能量的需求,提高菌体对醋酸的耐受性,从而提高菌体浓度和产酸速率。     

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。     

脉冲磁场处理对格氏李斯特菌钙离子跨膜行为的影响

研究了脉冲磁场处理后格氏李斯特菌细胞Ca~(2+)的跨膜行为,包括对该探针进行荧光光谱特性以及细胞负载研究,建立了格氏李斯特菌胞内钙离子荧光强度测定方法,同时采用激光共聚焦荧光显微镜检测不同脉冲数下受脉冲磁场处理的后格氏李斯特菌胞内钙离子荧光强度和浓度的变化。研究结果表明,Fluo-4/AM荧光探针自身的荧光强度较小,能成功负载于格氏李斯特菌中,可用于格氏李斯特菌胞内游离Ca~(2+)浓度的测定,且最优负载条件是负载浓度6μmol/L,负载时间60 min,负载温度37℃。经不同脉冲数的脉冲磁场处理后,格氏李斯特菌胞内Ca~(2+)浓度与菌落总数的变化呈较高的负相关性;LCSM观察发现,在一定脉冲数范围,胞内Ca~(2+)荧光强度随脉冲数的增加而增加,这说明脉冲磁场作用造成细胞生物膜通透性改变,使胞外大量Ca~(2+)跨膜进入胞内。由此推测,由脉冲磁场造成的细胞生物膜通透性的变化,导致胞内Ca~(2+)浓度的升高,这是脉冲磁场具有杀菌作用的重要原因。     

乳酸对阴沟肠杆菌生物膜形成的抑制作用

本实验首先通过结晶紫染色来确定乳酸处理对阴沟肠杆菌CY4生物膜形成的影响,然后通过分析菌株泳动能力、胞外多糖含量、生物膜微观形态和基因表达的变化量来研究乳酸处理抑制生物膜形成的作用机制。结果表明,亚抑菌浓度的乳酸可以显著抑制菌株CY4生物膜的形成(P0.05),显著降低CY4菌株的泳动能力(P0.05),并且能够抑制生物膜内多糖的合成。经激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察发现,亚抑菌浓度的乳酸处理使得生物膜厚度大幅降低,且表面不平滑,孔洞增多,细菌结构松散,菌体变长,相互之间缝隙变大。实时荧光定量聚合酶链式反应结果发现,亚抑菌浓度的乳酸处理造成与菌毛和多糖合成有关基因的表达量下降。综上,亚抑菌浓度的乳酸对阴沟肠杆菌CY4生物膜的形成有明显的抑制作用,这一作用可能与乳酸干扰了菌体初期的黏附聚集能力和胞外多糖的合成分泌有关。     

百里香酚对食源阴沟肠杆菌生物膜形成的抑制作用

本文研究了百里香酚在亚抑菌浓度条件下对阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae) C4生物膜形成的抑制作用。首先确定百里香酚对E.cloacae C4的最小抑菌浓度,然后测定亚抑菌浓度的百里香酚对生物膜内菌落总数、菌体泳动能力和胞外多糖含量的影响,观察生物膜内的细菌形态以及三维结构的变化,并进一步测定与生物膜形成相关基因的相对表达量。结果表明:百里香酚对该菌的最小抑菌浓度(MIC)为256 μg/mL。1/4 MIC百里香酚在不影响浮游细菌生长和生物膜内活菌总数的情况下,显著(P<0.05)抑制菌体的泳动能力和生物膜内胞外多糖的合成,与生物膜形成相关(细胞粘附和胞外多糖合成)基因相对表达量显著下调。百里香酚处理后生物膜内细菌菌体变长、生物膜厚度降低,膜结构松散。因此百里香酚在亚抑菌浓度下对阴沟肠杆菌C4生物膜形成有抑制作用。     

次氯酸钠诱导肠炎沙门氏菌活的非可培养状态形成及复苏过程研究

目的 研究不同有效氯浓度次氯酸钠溶液诱导肠炎沙门氏菌进入活的非可培养状态（viable but non-culturable state: VBNC）及复苏条件研究。方法 以不同有效氯浓度次氯酸钠处理肠炎沙门氏菌,分析肠炎沙门氏菌活的非可培养状态菌数及VBNC发生率的变化,结合扫描电镜观察肠炎沙门氏菌VBNC态细胞与正常细胞的形态差异,而后比较不同复苏条件的复苏效果,同时对复苏后的细胞生理活性进行评价。结果 40 mg/L有效氯浓度处理20 min可使活菌全部进入VBNC状态,细胞表面出现褶皱塌陷;高于60 mg/L有效氯浓度可全部杀灭,细胞出现断裂、破损;进入VBNC态的肠炎沙门氏菌在5种复苏处理下,均可恢复可培养性;在20 mmol/L丙酮酸钠×热激条件下恢复效果较好。pHi和胞内ATP显示复苏后细胞活性较正常细胞有所降低。结论 在食品生产、环境清洁中应注意次氯酸钠使用浓度,否则极易造成肠炎沙门氏菌VBNC态的形成和复苏,导致食品污染,从而增加食品安全风险。