利用电子鼻检测6种商业果汁饮料中脂环酸芽孢杆菌的污染

脂环酸芽孢杆菌具有嗜酸耐热的特性和产芽孢的能力,在果汁中萌发繁殖会使产品出现异味,导致腐败。本文将筛选得到的分离菌株XC-6和购自德国菌种保藏中心的标准菌株DSM 3922分别等量接种到6种果汁饮料,采用FOX 4000电子鼻结合主成分分析对接种样品与正常样品进行对比分析,发现电子鼻可快速有效鉴别出经不同处理的样品,其中第一主成分累积方差贡献率均大于95%。GC-MS分析表明接种样品相较于正常样品,挥发性物质图谱存在着差异,特征表向物质含量的差异可以被电子鼻用来鉴别正常样品与污染样品。在水蜜桃乳饮料和水果牛奶混合饮料中均检出了脂环酸芽孢杆菌的特征代谢产物邻乙氧基苯酚和愈创木酚,它们的含量显著高于正常样品。本实验表明电子鼻可以根据样品气味图谱的不同而对污染样品做出准确的鉴别,是可以将电子鼻作为早期快速检测脂环酸芽孢杆菌污染的检测工具。     

酸土脂环酸芽孢杆菌对玉米果汁饮料挥发性成分及色度的影响

从市售异味玉米果汁饮料中分离、筛选嗜酸耐热菌,对其进行分子生物学鉴定,并研究分离菌株对玉米果汁饮料挥发性成分和色度的影响。结果表明,市售异味玉米果汁饮料中分离筛选出一株嗜酸耐热芽孢杆菌,该菌最适生长温度为45~50℃,最适pH为3.5~4.0,16S rDNA测序鉴定为酸土脂环酸芽孢杆菌。将分离菌株接种于正常样品于45℃培养30 d,气相色谱-质谱联用技术(Gas Chromatograph-Mass Spectrometer,GC-MS)分析表明,正常样品和接种样品挥发性成分的种类相似,但在关键性气味物质的含量上有显著差异。接种样品中14种挥发性物质含量极显著高于正常样品,其中愈创木酚和邻乙氧基苯酚具有类似草药、消毒水等异味,且两种物质在接种样品中气味活度分别高达1696.58和398.40,为酸土脂环酸芽孢杆菌污染该饮料产生的特征性异味物质。色差分析表明接种样品L值显著高于正常样品,表明污染饮料产生异味的同时产品白度增加。     

酸土环脂芽孢杆菌检测与控制技术研究进展

酸土环脂芽孢杆菌是造成果汁变质的一种主要腐败菌。在生产实践中快速、准确的检测手段必不可少,同时对该菌进行控制是提高产品质量、减少污染的重要环节,特别是对其耐热芽孢的抑制。通过对酸土环脂芽孢杆菌生长、代谢特性的分析,重点阐述了该菌污染的检测技术和菌种的分离、鉴定方法;同时从果汁生产环节入手探讨了控制该菌的各种方法,并指出今后应该进行的研究方向。     

脂环酸芽孢杆菌的研究进展

概述了脂环酸芽孢杆菌的特性和分类,介绍和分析了脂环酸芽孢杆菌分离鉴定的方法及其对果汁工业的危害情况及控制方法的研究进展。     

脂环酸芽孢杆菌对苹果汁品质的影响

为了考察分离自浓缩苹果汁生产线的脂环酸芽孢杆菌对苹果汁品质的影响,将已经分纯并作初步鉴定的18株脂环酸芽孢杆菌和DSM3922接入100%苹果汁中,37℃培养,定期取样观察其感官品质的变化,并测定其OD360nm和浊度。试验结果表明:所有试验菌株均能使苹果汁产生浑浊、沉淀和异味,并且使吸光值和浊度增大;随着培养时间的延长,苹果汁变质程度加剧;不同菌株使苹果汁变质的程度不同,其中编号为7-1、2-1、DSM3922、3-5的4株菌比其它菌株更易使苹果汁腐败变质。     

基于电子舌技术检测商业果汁中脂环酸芽孢杆菌

采用法国Alpha M.O.S.公司生产的α-Astree Ⅱ型电子舌对7 种市售果汁饮料及其接种脂环酸芽孢杆菌样品进行测定,所得数据应用主成分分析法进行辨别分析。2 种含乳类果汁饮料未能被区分开,其他5 种样品均可区分。将电子舌可区分的6 种果汁饮料接种两株脂环酸芽孢杆菌并在45 ℃条件下培养30 d,所有接种处理中均可检出脂环酸芽孢杆菌。3 种浑浊型饮料的检出量较多,大于103 CFU/mL。3 种澄清型饮料的检出量较少,小于103 CFU/mL。应用电子舌技术可将6 种接种脂环酸芽孢杆菌DSM 3922的果汁饮料与对照组区分开,4 种接种脂环酸芽孢杆菌XC-6的果汁饮料与对照组区分开,2 种接种脂环酸芽孢杆菌XC-6的混合果汁饮料和橙汁饮料同对照组未能被区分。     

环介导等温扩增技术检测食品中酸土环脂芽孢杆菌

目的：利用环介导等温扩增技术建立食品中酸土环脂芽孢杆菌快速检测方法。方法：针对酸土环脂芽孢杆菌16S序列设计特异引物,再优选反应体系,用显色法检测实验结果。结果：该方法能够在63 ℃条件下1 h内检出食品中酸土环脂芽孢杆菌,所设计的引物有良好的特异性;灵敏度达6.7 CFU/mL（弱阳性）。结论：该方法具有高效、特异性强和敏感性高等特点,可满足酸土环脂芽孢杆菌快速检测筛选的要求。     

培养基成分对酸土脂环酸芽孢杆菌生长及芽孢形成的影响

本研究通过单因素和双因素交互实验,研究多种营养因子对酸土脂环酸芽孢杆菌生长和芽孢形成的影响。结果表明,葡萄糖、酵母浸粉、Mn²⁺、Mg²⁺对酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长和芽孢形成影响显著(p<0.05)。其中高浓度的Mn²⁺对酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长有抑制作用,但能促进其芽孢形成。而Ca²⁺、NH₄⁺和K⁺单一作用时,对其菌体生长和芽孢形成影响不显著(p>0.05),但Ca²⁺与K⁺或者NH₄⁺协同作用时,可以促进酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长和芽孢形成。研究结果揭示了培养基中的营养成分对该菌菌体生长和芽孢形成的影响,为控制该菌芽孢污染及酸性果蔬产品保藏提供实验和理论依据。     

酸土脂环酸芽孢杆菌DnaK基因克隆及生物信息学分析

利用同源克隆和基因组步移技术克隆得到酸土脂环酸芽孢杆菌(DSM 3922T)DnaK基因全序列,其ORF全长1 854 bp,编码617个氨基酸,推测其氨基酸序列与来源于A.acidocaldarius LAA1的分子伴侣蛋白DnaK同源性最高,相似性达86%。利用同源建模对DnaK的二级结构和超二级结构的预测结果显示,该伴侣蛋白主要由α-螺旋和β-折叠组成,基本不含无规则卷曲,具有耐热蛋白质的特征。     

酸土脂环酸芽孢杆菌Fe-SOD基因克隆及生物信息学分析

酸土脂环酸芽孢杆菌具有嗜酸耐热的独特生理特性,从该属细菌中分离到的多种酶类都具有耐酸热稳定性,是筛选耐酸耐热酶的重要菌种资源。超氧化物歧化酶(SOD)由于具有重要的生理功能而广泛用于食品、药品及化妆品等行业。为了深入探讨酸土脂环酸芽孢杆菌SOD的分子生物学特性,本研究利用同源克隆、交错式热不对称PCR技术和生物信息学方法进行Fe-SOD基因克隆、测序及序列分析。结果表明,Fe-SOD基因(GenBank序列号:JN614998)ORF全长为606bp,编码202个氨基酸,其推测氨基酸序列与来源于酸热脂环酸芽孢杆菌DSM446的Fe-SOD(ACV58017.1)序列相似性最高,为78%。整个蛋白序列含有Fe/MnSODs家族的5个模体,SOD活性中心含有金属离子结合配基His27、His82、Asp164和His168,具有Fe/MnSODs家族典型的蛋白结构特征。酸土脂环酸芽孢杆菌Fe-SOD基因的克隆和生物信息学分析为进一步构建原核表达载体、获得生产耐酸热Fe-SOD的基因工程菌株奠定基础。     

脂环酸芽孢杆菌对5种商业果汁饮料中异味物质含量的影响

将2株酸土脂环酸芽孢杆菌分别接入5种市销商业果汁饮料中,45℃培养30 d后,研究不同接种处理果汁饮料中嗜热耐酸菌的菌落总数以及2种异味物质愈创木酚和邻乙氧基苯酚的含量。试验结果表明,未接种的市售饮料高温培养30 d后均无嗜酸耐热菌检出。接种处理后5种果汁饮料高温培养30 d后均可检出嗜酸耐热菌,其中水蜜桃乳饮料的检出量最大,达106 cfu/m L,草莓复合果肉饮料和水果牛乳混合饮料的菌落数在103~106 cfu/m L之间,橙汁及苹果汁饮料中的菌落数最小,低于102 cfu/m L。水蜜桃乳饮料中愈创木酚和邻乙氧基苯酚的含量最高,平均值分别为2818、2036μg/L,水果牛乳混合饮料中愈创木酚和邻乙氧基苯酚的含量次之,其平均值分别为1126、161μg/L,其他果汁中愈创木酚和邻乙氧基苯酚均未检出。结合2种异味物质气味阈值进行分析,水蜜桃乳饮料和水果牛乳混合饮料中愈创木酚和邻乙氧基苯酚的气味活度(浓度与阈值的比值)均大于1。专业鉴评人员感官分析表明2种饮料具有强烈的臭袜子及浓郁的药水气味,严重影响果汁的品质。其他3种果汁饮料风味特征无明显变化。     

植物乳杆菌对脂环酸芽孢杆菌的抑菌机理研究

脂环酸芽孢杆菌是当前许多水果饮品中的致腐菌,其中酸土脂环酸芽孢杆菌最为常见。许多被公认安全的乳酸菌对脂环酸芽孢杆菌具有抑菌活性。为了研究乳酸菌抑制脂环酸芽孢杆菌的机理,该研究从分离自中国传统泡菜的乳酸菌中,筛选出对酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922^T具有较强抑菌活性的植物乳杆菌509,采用非靶向代谢组学分析了酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922^T受植物乳杆菌509抑制时的代谢产物变化,受抑制后的酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922^T中上调的代谢物有308个,下调的代谢物有666个,它们主要位于氨基酸代谢、核酸代谢、糖代谢、TCA循环、细胞壁合成和跨膜运输等通路中,其中大部分氨基酸及其氨基酰类、核苷及其磷酸盐类等物质均受到下调。研究结果表明,酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922^T中许多参与重要生物途径的中间代谢物受到植物乳杆菌509的抑制,而这些代谢物的下调反过来又促使酸土脂环酸芽孢杆菌自身凋亡,从而达到抑菌效果。     

酸、热胁迫条件下酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因的表达分析

本研究在克隆得到酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922T SOD基因全序列的基础上,利用荧光实时定量PCR技术分别检测酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因在酸、热胁迫条件下的表达差异。结果表明:该基因在正常生长条件下组成性表达,在酸、热胁迫下表达量在短时间内迅速上调,酸胁迫0.5 h表达量为对照组的4.63倍,胁迫1 h表达量升至最高,为对照组的32.55倍,随后表达量迅速下调,胁迫5 h时表达量降至对照组的1.67倍。70℃热胁迫5 min时SOD基因相对表达量为对照组的2.81倍,胁迫25 min时表达量升至最高,为对照组的15.05倍,随后表达量下调,胁迫40 min时表达量降至对照组的4.93倍。酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因对酸、热环境胁迫具有快速反应的特点,表明酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因与该菌嗜热耐酸的独特生理适应机制密切相关。     

脂环酸芽孢杆菌的培养基筛选及优化

比较了脂环酸芽孢杆菌A.acidotcrrstris DSMZ 3922的芽孢在PDA、K培养基和SK培养基中的复苏情况,结果表明,SK培养基是三者中最适合于脂环酸芽孢杆菌生长的培养基;用正交试验L9(33)研究了Ca2+、Mn2+以及Tween 80在SK培养基中的添加浓度对A.acidotcrrstris DSMZ 3922、A.acidiphilus DSMZ14558生长情况的影响,结果表明,3因素对A.acidotcrrstris DSMZ 3922及A.acidiphilus DSMZ 14558生长情况影响的主次顺序均依次为Ca2+>Mn2+>Tween 80.在SK培养基中添加1.5g/L的Ca2+,0.1ppm的Mn2+,以及0.75mL/L的Tween 80是对A.acidotctrstris DSMZ 3922生长较为有利的组合;在SK培养基中添加1.5g/L的Ca2+,0.1ppm的Mn2+,以及0.25mL/L的Tween 80是对A.acidiphilus DSMZ 14558生长较为有利的组合.     

肌苷对酸土脂环酸芽孢杆菌生长及生物膜形成的影响

由嗜酸耐热酸土脂环酸芽孢杆菌污染酸性果汁引起的营养损失、风味劣变、沉淀等质量问题是制约果蔬加工及出口贸易的瓶颈。本文通过光密度测定、生物被膜测定、扫描电子显微镜检测、平板菌落计数、果汁理化特性及感官品质鉴定等方法,研究肌苷对酸土脂环酸芽孢杆菌生长的抑制效果及对橙汁品质的影响。结果表明,不同浓度的肌苷在酸性条件下均能高效抑制该菌营养菌体的生长繁殖,且对鲜榨橙汁的酸度、糖度、色度及口感等理化特性和感官品质无显著影响。低至5 mmol/L的肌苷添加量即可降低该菌的生物被膜形成能力,损伤菌体的细胞壁和细胞膜,导致菌体裂解死亡。在初始污染菌含量高达105 CFU/mL时,仍能将菌体的数量降低1个数量级,控制营养菌体的数量,使之不能产生达到嗅觉阈值的愈创木酚量,肌苷有望成为酸性果汁生产中抑制酸土脂环酸芽孢杆菌污染的新型高效防腐剂。     

微波提取苹果汁中脂环酸芽孢杆菌DNA的PCR检测方法研究

根据Genbank公布的酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris DSM 3922T)鲨烯环化酶序列自行设计一对引物,利用微波技术直接从果汁样品中提取目标菌DNA,对引物特异性、微波法提取DNA的扩增效果及检测灵敏度进行探讨。结果表明：微波功率1000W、处理时间30s、经5000r/min离心2min即可获得酸土脂环酸芽孢杆菌基因组DNA,所得模板质量符合聚合酶链式反应检测要求,目的条带清晰,检测时间仅为2h,检测限为200CFU/mL,有望真正应用于苹果汁生产的在线检测。     

异源表达酸土脂环酸芽孢杆菌DnaJ基因提高大肠杆菌胁迫抗性

构建重组质粒p ET28a-Dna J,转化大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG诱导重组大肠杆菌表达酸土脂环酸芽孢杆菌Dna J,对重组大肠杆菌和对照大肠杆菌分别进行热及酸、碱胁迫处理,研究酸土脂环酸芽孢杆菌Dna J基因异源表达对重组大肠杆菌胁迫抗性的影响。试验结果表明,经过热、酸胁迫后,重组大肠杆菌的存活率明显高于对照菌株,而在碱胁迫条件下,两种菌株的存活率相差不大,说明酸土脂环酸芽孢杆菌Dna J基因在大肠杆菌中异源表达能显著提高宿主菌对高温及酸胁迫的抗性,为发酵工业生产中构建高产抗逆工程菌株提供基因素材和理论依据。     

改良LAMP快速检测酸土脂环酸芽胞杆菌的 研究

建立改良环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)检测酸土脂环酸芽胞杆菌的方法。以酸土脂环酸芽胞杆菌的16S r RNA基因保守区域设计4条特异性引物,优化反应体系,通过荧光曲线、琼脂糖凝胶电泳和白色沉淀判定扩增结果。同时,对LAMP引物特异性、灵敏度、检出限进行研究。LAMP法在61℃,60 min内完成酸土脂环酸芽胞杆菌的检测。2株酸土脂环酸芽胞杆菌呈阳性结果,17株非酸土脂环酸芽胞杆菌呈阴性结果,表明该种检测方法具有高特异性。检测纯菌灵敏度为7.2 CFU/m L,对人工污染苹果汁样品中酸土脂环酸芽胞杆菌的检出限是18 CFU/m L。LAMP法检测酸土脂环酸芽胞杆有操作简单、灵敏度高、特异性强等优点,应用前景广阔。     

3 种脂环酸芽孢杆菌分离培养基的性能评价

目的：比较3 个厂家的K培养基、酵母粉淀粉葡萄糖（yeast extract starch glucose medium,YSG）培养基和耐酸耐热芽孢菌（Alicyclobacillus）培养基（Bacillus acidoterrestris medium,BAT）对脂环酸芽孢杆菌的检测效果。方法：选用标准菌株、分离株及实际样品对3 个厂家（广东环凯微生物科技有限公司（简称HK,下同）、厂家Ⅰ和厂家Ⅱ）的K培养基、YSG培养基和BAT培养基进行生长菌落数及分离效果的评估。结果：酸土脂环酸芽孢杆菌标准株和脂环酸芽孢杆菌分离株4-2在K、YSG和BAT 3 种培养基上生长的菌落数（3 个厂家培养基上的菌落数平均数）均无显著性差异（P＞0.05）;酸热脂环酸芽孢杆菌标准株和脂环酸芽孢杆菌分离株5-3在K培养基上不生长,在YSG培养基和BAT培养基上生长良好,其菌落平均数统计学上无显著性差异（P＞0.05）;对实际样品中酸土脂环酸芽孢杆菌的分离,3 个厂家的同种培养基分离率和符合率相当;对实际样品中酸热脂环酸芽孢杆菌的分离,在YSG和BAT培养基上,HK和厂家Ⅱ的分离率和符合率相当,优于厂家Ⅰ。结论：K培养基不适合所有脂环芽孢杆菌,但分离酸土脂环酸芽孢杆菌效果很好,YSG培养基和BAT培养基适合所有脂环酸芽孢杆菌。HK和厂家Ⅱ的培养基优于厂家Ⅰ。     

培养条件和果汁种类对脂环酸芽孢杆菌生长的影响

脂环酸芽孢杆菌是造成巴氏灭菌果汁腐败的重要细菌之一。鉴于目前脂环酸芽孢杆菌的培养方法尚未统一且污染特征不明确,本研究考察了pH、7种培养基和9种果汁对其生长的影响,同时采用固相微萃取(SPME)和气相色谱(GC)-质谱(MS)技术检测了该菌的主要代谢产物愈创木酚和2,6-二溴苯酚在果汁中的释放情况。结果表明,脂环酸芽孢杆菌在pH4.0时生长情况最好,pH2.5时生长较差,pH6.0~7.0时最差。AAM培养基和BAT培养基较其他5种培养基(YSG培养基、K氏培养基、SK培养基、PDB培养基和营养肉汤培养基)更适合用来培养脂环酸芽孢杆菌。脂环酸芽孢杆菌接种到9种果汁中后生长差异明显,在葡萄汁和橙汁中生长情况最好,细菌数量分别为1.5×10⁴ CFU/mL和8.5×10³ CFU/mL;在菠萝汁和西柚汁中生长缓慢,细菌数量分别为4.4×10² CFU/mL和1.9×10² CFU/mL。此外,9种果汁接种脂环酸芽孢杆菌后均未检测出2,6-二溴苯酚;但是,除葡萄汁外的8种果汁均检测出愈创木酚,浓度在8.6~23.9 μg/L之间。