刘欣怡 20110014057 微生物论文.doc

压力灭活细菌内生孢子 Dirk Margosch, Michael G. Ganzle, Matthias A. Ehrmann,* and Rudi F. Vogel Lehrstuhl Technische Mikrobiologie, Technische Universitat Munchen, D-85350 Freising, Germany Received 16 January 2004/Accepted 3 August 2004 静压灭活细菌内生孢子需要综合运用热和压强。已经确定了枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的14株食物菌系菌株和5株实验室菌株对改变捣碎的胡萝卜温度和压强（200至800 MPa和60到80°C)处理操作的抗性。从中可以看出芽孢间抗压能力是不同的，而且它们在800MPa及70°C条件下处理4分钟的减少量从多于6对数单位到0不等。芽孢形成时的条件深入影响它们的抗压性。芽孢抗压性不同和它们缺失吡啶二酸吡啶二酸60°C稍高时，吡啶二酸通过物理化学过程而不是生理过程被显著释放，这些缺失吡啶二酸的芽孢在中等温度下就失活且无需再依赖压强变化。计划对食物中相关靶标生物，也就是能形成高抗压性芽孢的解淀粉芽孢杆菌，进行温度和压强操作处理， 合适温度下保存食物的过程是高静压处理食物。压强处于200到800MPa之间对于消灭食物（37,39）中营养细菌很有效。室温下进行压力操作能使细菌芽孢（13）发芽，但是它们在25°C、压强高于1000MPa（36,37）条件下不失活。细菌芽孢失活需要压强和合适温度联合作用，而且通过加入乳链球菌素（33,41）、降低pH（41,43）以及振荡浓缩（10，14）这些操作能提高压力操作的效力。最近现有数据显示压强在500到800MPa而温度在60到80°C的处理操作能使杆菌和梭菌的芽孢失活。 关于压强对细菌营养细胞作用的研究显示一种物种（4,12）的菌株间抗压能力明显不同。同样的，一种物种不同菌株的芽孢的耐热性也表现出很大的不同。大多数有关细菌芽孢抗压性的研究是通过有限的实验室菌株完成的。因为芽孢抗压性和耐热性无对应关系，所以食品加工中有很高抗压性的靶标菌株和物种有待鉴定。此外，芽孢形成时的环境以及增压中芽孢悬浮在的基质会影响枯草芽孢杆菌（1，18）芽孢的抗压性。 从100到600MPa中合适的压强能引起枯草芽孢杆菌（43,44,45）芽孢发芽。因此，压力引起发芽的芽孢会在温和温度和压强条件下就失活。环境压强下，从芽孢释放吡啶-2,6-二羟酸（DPA）是由于激活（营养）受体造成的，而且它是芽孢萌发（27）早期的一步骤。Wuytack教授（45）将100MPa引起发芽的芽孢和600MPa引起发芽的芽孢进行比较。100MPa条件引起发芽的芽孢有如下变化：失去DPA，小的酸溶性蛋白质（SASPs）退化以及ATP生成速度加快。高压下发芽的芽孢中也能观察到有DPA被释放，但是，SASPs的退化和ATP生成速度观察不到变化。550MPa操作使得芽孢发芽不依赖营养受体，它们打开能释放DPA的通道，进而导致芽孢发芽过程最后几步的发生。 本课题的目的是测定从食物中分离出的大量芽孢杆菌属的芽孢的抗压性。捣碎的胡萝卜用作食物模型系统。典型菌株压力导致的失活和发芽中释放DPA被认为是导致抗压性不同的一种可能原因。用枯草芽孢杆菌突变菌株进一步检测芽孢中DPA对抗压性的作用。可通过向芽孢形成基质中添加DPA来控制该菌株的芽孢中DPA的含量。 表1、所用菌株以及他们的来源 微生物 菌株名称以及来源 地衣芽孢杆菌 TMW2.492，巴氏消毒的胡萝卜（该研究中） 枯草芽孢杆菌 TMW2.485，巴氏消毒的胡萝卜（该研究中） 枯草芽孢杆菌 CIP76.26(2) 枯草芽孢杆菌 YMW2.484，巴氏消毒的胡萝卜（该研究中） 枯草芽孢杆菌 DSM347， 枯草芽孢杆菌 DSM6405 枯草芽孢杆菌 TMW2.469 枯草芽孢杆菌 DSM618 枯草芽孢杆菌 DSM 10^T 枯草芽孢杆菌 TMW2.476，黄素腺嘌呤二核苷酸