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光动力杀菌机制及在食品应用中的优势与不足

食品工业科技 2022年第22期43卷 414-421页

作者：孟媛媛刘海泉潘迎捷赵勇上海海洋大学食品学院上海201306 农业农村部(上海)水产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室上海201306 上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心上海201306

有害微生物是引起食品安全问题的重要原因之一。广谱抗生素的使用虽然有效地抑制了有害微生物,但耐药性导致其无法得到有效控制,这加重了食品安全隐患,同时造成更严重的经济损失。因此,迫切需要开发其它替代杀菌技术,这也是保护食品安... 详细信息

有害微生物是引起食品安全问题的重要原因之一。广谱抗生素的使用虽然有效地抑制了有害微生物,但耐药性导致其无法得到有效控制,这加重了食品安全隐患,同时造成更严重的经济损失。因此,迫切需要开发其它替代杀菌技术,这也是保护食品安全的重要挑战。光动力杀菌技术是通过光激发光敏剂后,产生的活性氧物质破坏致病菌的形态结构、细胞膜、核酸和蛋白质等,同时触发多种细菌难以抵消的死亡机制,此机制不易造成细菌耐受性。光动力杀菌技术杀菌效果佳,但此杀菌技术对食品营养成分及品质的影响关注较少,限制了其在食品领域中的推广和应用。本文系统综述了光动力杀菌技术的杀菌机制及影响因素,并且介绍了光动力杀菌在食品中的研究应用,就杀菌技术在食品应用中的优势和不足提出新见解,以期为我国光动力杀菌技术的工业化应用提供参考。

关键词：光动力杀菌杀菌机制光敏剂食品营养食品品质

脉冲强光杀菌机制及其在肉类食品中作用效果的研究进展

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食品工业科技 2021年第9期42卷 405-411页

作者：谢艳英安格尔包璐莹黄志博夏秀芳东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030

脉冲强光作为一种新型的非热杀菌技术,它利用宽光谱、瞬时、高能量的脉冲光阻止细菌细胞DNA复制、破坏蛋白酶活性及其空间结构、造成细胞内溶物泄漏、以及细胞完整性丧失等,来实现杀菌的目的。本文综述了脉冲强光的杀菌机制及影响因素,... 详细信息

脉冲强光作为一种新型的非热杀菌技术,它利用宽光谱、瞬时、高能量的脉冲光阻止细菌细胞DNA复制、破坏蛋白酶活性及其空间结构、造成细胞内溶物泄漏、以及细胞完整性丧失等,来实现杀菌的目的。本文综述了脉冲强光的杀菌机制及影响因素,分析了脉冲强光对肉类食品中常见的病源微生物(沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌等)的灭活效果,还对此技术在杀菌过程中对肉类色泽、风味和感官品质的影响进行了阐述,旨为脉冲强光杀菌技术在肉类食品加工中的应用提供建议和理论支持。

关键词：肉类食品脉冲强光杀菌机制杀菌效果品质变化

基于大黄鱼macroh2a1蛋白质序列的抗菌肽设计及杀菌机制研究

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基于大黄鱼macroh2a1蛋白质序列的抗菌肽设计及杀菌机制研究

作者：程洁福建农林大学

学位级别：硕士

近年来,随着水产养殖业高速发展,水产动物疾病的爆发制约着该产业的发展。在防治水产养殖动物细菌性疾病过程中,抗生素类药物的长期使用和不控量滥用所引起的细菌耐药性和药物残留等问题,严重威胁着人类健康。抗菌肽作为抗生素的替代品... 详细信息

近年来,随着水产养殖业高速发展,水产动物疾病的爆发制约着该产业的发展。在防治水产养殖动物细菌性疾病过程中,抗生素类药物的长期使用和不控量滥用所引起的细菌耐药性和药物残留等问题,严重威胁着人类健康。抗菌肽作为抗生素的替代品,具有高效广谱的抑菌杀菌效果及不易产生耐药性的特点,具有广阔的应用前景。本研究以大黄鱼（Larimichthys crocea）macroh2a1基因蛋白质序列为模板,人工合成了抗菌肽RMR26及其衍生肽VYR13和VIK14,探究了多肽的抗菌活性、理化性质、细胞毒性、溶血活性和杀菌机制。利用二倍梯度稀释法和菌落计数法分别测定了RMR26、VYR13和VIK14的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）,结果表明不同多肽均具有广谱的抑菌效果,并且多肽VYR13和VIK14的抑菌效果优于多肽RMR26,抑菌范围更广。随后,本研究以大黄鱼内脏白点病主要病原菌——变形假单胞菌（Pseudomonas plecoglossicida）为指示菌,探究了温度、p H和蛋白酶对不同多肽抑菌效果的影响,结果显示温度和p H对多肽RMR26、VYR13和VIK14抑菌效果无影响,而蛋白酶处理后多肽抑菌活性减弱。通过不同多肽与大黄鱼巨噬细胞LYC-FM和红细胞共同孵育检测了多肽的细胞毒性和溶血活性,结果显示多肽RMR26、VYR13和VIK14均具有较低的细胞毒性和溶血活性,具有较好的安全性。最后,对多肽RMR26的抗菌机制进行探究,结果表明多肽RMR26可以穿透变形假单胞菌细胞壁,破坏细胞质膜完整性,引起变形假单胞菌形态和结构发生改变,并且其主要以α-螺旋结构参与变形假单胞菌的杀伤作用。综上所述,本研究基于大黄鱼macroh2a1基因蛋白质序列人工合成了多肽RMR26及其衍生肽VYR13和VIK14,探究了多肽的抗菌活性及杀菌机制,研究结果为大黄鱼内脏白点病的治疗提供了一定帮助。

关键词：抗菌肽大黄鱼内脏白点病变形假单胞菌杀菌机制

热超声协同香草醛对苹果汁中食源性致病菌的杀菌效果及其杀菌机制

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热超声协同香草醛对苹果汁中食源性致病菌的杀菌效果及其杀菌机制

作者：白泓华南理工大学

学位级别：硕士

苹果汁可以为人类提供多种营养物质和生物活性物质,是一种广受消费者喜爱的果蔬制品。尽管苹果汁的酸性环境不适宜食源性病原菌的存活与繁殖,但仍有研究报道相关食品安全事件。传统使用的热杀菌方法会导致果汁中的部分热敏性成分的流失... 详细信息

苹果汁可以为人类提供多种营养物质和生物活性物质,是一种广受消费者喜爱的果蔬制品。尽管苹果汁的酸性环境不适宜食源性病原菌的存活与繁殖,但仍有研究报道相关食品安全事件。传统使用的热杀菌方法会导致果汁中的部分热敏性成分的流失以及感官性质的变化,因此现亟需开发一种新型杀菌技术,结合热超声技术和植物源抗菌剂,既能保证苹果汁的食品安全,又能确保对食品的品质没有显著影响。具体研究如下:经过抑菌实验筛选,选用香草醛作为本文中使用的植物源抗菌剂。在柠檬酸和磷酸氢二钠缓冲溶液(p H=4.0)中,将热超声与香草醛联合处理鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌O157:H7后,两种致病菌都能在30 min内被杀灭8 Log,杀菌效果显著,符合对新型杀菌技术的要求。处理后,在扫描电镜下发现两种菌均失去细胞结构,细胞膜破裂,产生细胞碎片;荧光显微镜下,LIVE/DEAD试剂盒染色后显示两种菌都失去活性;活性氧检测证实细胞中存在由热超声和香草醛造成的氧化胁迫。通过改变处理温度、热超声功率,接种量以及香草醛添加量,测定其对杀菌效果的影响。并且考虑苹果汁的感官性状,结果得到在45℃,250 W下,添加1×MIC(minimum inhibitory concentration)香草醛时,热超声和香草醛协同处理组为最佳条件。此外为了评估上述杀菌方案在实际应用的可行性,测定处理后苹果汁中的主要营养物质含量以及抗氧化能力的变化。结果显示,热超声处理之后苹果汁中抗坏血酸含量下降约20%,而抗氧化能力没有显著性变化。通过转录组学测序技术,研究发现沙门氏菌在香草醛单独处理10 min之后,对比有265个差异表达基因,其中225个上调,40个下调;而香草醛处理组对比协同处理组发现了34个差异表达基因,9个上调,25个下调。热超声和香草醛的胁迫造成细胞膜受损,导致细胞内产生酸性胁迫,促使沙门氏菌上调耐酸反应,与精氨酸合成和向内运输相关的蛋白质参与泵出胞内多余质子;热超声和香草醛造成细胞内出现氧化胁迫,所以沙门氏菌上调了由Sox RS调节系统控制的超氧化物应激反应,以及NADH,硫氧、谷氧还蛋白的表达;沙门氏菌受迫启用交叉保护以及DNA修复的SOS途径;在毒力方面,香草醛单独处理时多个毒力因子显著上调,但协同处理条件下有所下降;最后还有全局调控因子诸如fur、rpo E、csr A等在应对压力反应时起到关键作用。综上,本研究研发出热超声协同香草醛的新型杀菌组合,既可以对苹果汁中的食源性致病菌减控,又能保持食品本身的品质,为该组合应用于食品工业中提供了理论支持,并且为其杀菌机制提出新见解。

关键词：食源性致病菌苹果汁香草醛热超声杀菌机制

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超高压杀菌机制研究进展

高压物理学报 2012年第6期26卷 700-708页

作者：王蓉蓉孙传范王婷婷胡小松张燕廖小军中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心农业部果蔬加工重点开放实验室北京100083

食品中微生物是导致食品品质降低的重要因素之一,超高压作为一种灭菌方式已取得了显著的效果。介绍了超高压杀菌基本原理,着重分析了超高压对微生物细胞形态结构、代谢、遗传物质等造成的影响,并展望了超高压在食品工业中的应用前景。

关键词：超高压杀菌机制研究进展

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攻膜复合体杀菌机制研究进展

免疫学杂志 2019年第7期35卷 637-640页

作者：张云科梁静泊吴文学中国农业大学动物医学院

补体系统是机体重要的防御因素,在抵抗病原菌入侵过程中,发挥多种生物学效应,其中通过攻膜复合体(membrane attack complex,MAC)直接杀伤细菌是最重要形式之一。尽管已知MAC可在细胞膜表面形成孔洞,但是仍有许多问题并未得到解决。近些... 详细信息

补体系统是机体重要的防御因素,在抵抗病原菌入侵过程中,发挥多种生物学效应,其中通过攻膜复合体(membrane attack complex,MAC)直接杀伤细菌是最重要形式之一。尽管已知MAC可在细胞膜表面形成孔洞,但是仍有许多问题并未得到解决。近些年,随着冷冻电镜技术的发展,MAC结构得以重新认识,丰富了MAC杀菌机制研究。本文结合近几年相关研究,从细菌细胞壁结构与补体激活、MAC的结构与杀菌机理、细菌逃逸MAC杀伤策略进行论述,为细菌性疾病的防治提供科学依据。

关键词：补体系统细菌 MAC 杀菌机制

不同动物源抗菌肽对沙门氏菌杀菌机制比较研究

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饲料研究 2021年第10期44卷 54-58页

作者：房鑫刘又铭张海文海南大学动物科技学院海南海口570228

研究旨在比较4种动物源抗菌肽对沙门氏菌的杀菌机制差异。试验将浓度分别为0、1/2MIC、MIC和2MIC的抗菌肽与试验菌株猪霍乱沙门氏菌、肠炎沙门氏菌共同孵育,破碎后测定该2种血清型沙门氏菌的蛋白质含量。利用DNA提取试剂盒提取细菌DNA,... 详细信息

研究旨在比较4种动物源抗菌肽对沙门氏菌的杀菌机制差异。试验将浓度分别为0、1/2MIC、MIC和2MIC的抗菌肽与试验菌株猪霍乱沙门氏菌、肠炎沙门氏菌共同孵育,破碎后测定该2种血清型沙门氏菌的蛋白质含量。利用DNA提取试剂盒提取细菌DNA,依照抗菌肽与DNA质量比为1∶2、1∶1、2∶1、4∶1与试验菌株孵育,通过凝胶成像仪观察DNA条带结果。对经过不同抗菌肽处理的菌液,进行革兰氏染色,在油镜下观察细菌形态结构,拍照记录。结果显示,抗菌肽Magainin对菌体蛋白合成的抑制作用优于Melittin和C-BF,LL-37的蛋白合成抑制作用最弱。抗菌肽Magainin在所测浓度范围内无结合活性,其余3种抗菌肽在质量比为2∶1时,能够完全抑制DNA迁移。在细菌形态影响试验中,4种抗菌肽均表现出对细胞膜的破坏作用。试验表明,4种动物源抗菌肽除Magainin外,对细菌蛋白和DNA合成均有不同程度抑制作用,4种抗菌肽均可以通过破膜机制行使杀菌功能。

关键词：抗菌肽沙门氏菌杀菌机制胞内靶点

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抗菌肽的杀菌机制及其在肉鸡生产中的应用

饲料研究 2021年第21期44卷 137-140页

作者：冀凤杰胡诚军顾丽红王定发徐铁山祖冠英覃苏迪周汉林中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南海口571101 海南省农业科学院畜牧兽医研究所海南海口571100 海南大午农牧有限公司海南琼海571421

抗菌肽是具有广谱抗菌活性或者免疫调节功能的小分子多肽。抗菌肽是动物机体先天免疫系统的重要组成部分,细菌不易对其产生耐药性。文章综述抗菌肽的杀菌机制及其在肉鸡生产中的应用进展,为提高肉鸡产业效益和研发抗生素替代品提供参考。

关键词：抗菌肽杀菌机制肉鸡生产

不同动物源抗菌肽对大肠杆菌杀菌机制比较研究

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饲料研究 2020年第7期43卷 72-76页

作者：刘又铭陈璐宋倩倩吴超男张海文海南大学动物科技学院海南海口570228

试验旨在对比不同动物源抗菌肽对于大肠杆菌的杀菌机制差异。试验以大肠杆菌为受试菌株,将其与4个浓度梯度的4种抗菌肽孵育30 min后破碎,测量其蛋白质含量;另提取大肠杆菌DNA,分别与不同质量比的抗菌肽孵育30 min后进行凝胶电泳,最后用... 详细信息

试验旨在对比不同动物源抗菌肽对于大肠杆菌的杀菌机制差异。试验以大肠杆菌为受试菌株,将其与4个浓度梯度的4种抗菌肽孵育30 min后破碎,测量其蛋白质含量;另提取大肠杆菌DNA,分别与不同质量比的抗菌肽孵育30 min后进行凝胶电泳,最后用凝胶成像仪观察;将菌液用不同抗菌肽处理后,分别进行革兰氏染色,于1000倍光镜下观察。结果表明,在蛋白质合成抑制试验中,抗菌肽Magainin与LL-37对于菌体蛋白合成的抑制作用要优于C-BF和Melittin。在DNA结合活性试验中,抗菌肽Magainin在所测浓度范围内没有结合活性,其余3种抗菌肽在质量比为1:2时即表现DNA结合活性。在革兰氏染色试验中,4种抗菌肽均表现出对细胞膜的破坏作用。结果提示,4种动物源抗菌肽的胞内杀菌机制存在差异,但均能破坏细菌细胞膜,胞内作用方面,抗菌肽C-BF与抗菌肽Melittin结合DNA的活性较强,抗菌肽Magainin在蛋白质合成抑制上效果显著,而抗菌肽LL-37对于DNA的结合活性和蛋白质合成抑制均有一定效果。

关键词：抗菌肽胞内作用杀菌机制大肠杆菌