苯乳酸和醋酸联用对大肠杆菌的抑菌机理

以大肠杆菌为指示菌,研究了苯乳酸和醋酸的联合抑菌效应及作用机理。首先,联合抑菌指数法与时间-杀菌曲线对苯乳酸与醋酸的联合抑菌效应的评价结果显示,苯乳酸和醋酸对大肠杆菌具有协同抑菌效应。其次,Zeta电位分析表明苯乳酸和醋酸可以协同改变大肠杆菌细胞表面电荷分布。DiSC3(5)荧光探针标记荧光光谱数据显示苯乳酸和醋酸可以协同消散大肠杆菌细胞膜电势;荧光探针SYTO9/碘化丙啶(propidium iodide,PI)标记流式细胞术结合荧光显微镜结果显示,PI对1/4最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)苯乳酸、1/2 MIC醋酸和1/4 MIC苯乳酸+1/2 MIC醋酸联用组的沾染率分别为8.8%、1.6%、12.8%,表明苯乳酸与醋酸联用对细胞膜完整性具有协同破坏作用,但破坏程度较弱;扫描电子显微镜图表明苯乳酸和醋酸会导致大肠杆菌发生凹陷等形变。最后,荧光光谱法对基因组DNA的分析显示苯乳酸和醋酸可导致基因组DNA发生荧光猝灭现象,两者联用可增加猝灭程度,表明苯乳酸和醋酸对大肠杆菌基因组DNA具有协同破坏作用。综上所述,苯乳酸和醋酸两者可以通过协同改变细胞表面电荷分布,消散细胞膜电势,引起细胞发生形变,破坏基因组DNA从而发挥抑菌作用。

苯乳酸和醋酸联用对单核细胞增生李斯特菌的协同抑菌机理

目的:研究苯乳酸和醋酸联用对单核细胞增生李斯特菌的协同抑菌活性及对细胞膜、DNA损伤的机理。方法:通过二倍稀释法考察苯乳酸和醋酸对单核细胞增生李斯特菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和部分抑菌浓度指数;采用平板菌落计数法绘制时间-杀菌曲线;从Zeta电位、膜电势、细胞膜完整性、细胞超微结构、DNA等方面考察苯乳酸和醋酸对单核细胞增生李斯特菌的抑菌机制。结果:苯乳酸和醋酸对单核细胞增生李斯特菌的MIC分别为2.25、1.75 mg/mL,苯乳酸与醋酸组合的部分抑菌浓度指数为0.5,表明苯乳酸与醋酸对单核细胞增生李斯特菌的抑制具有协同效应;Zeta电位结果显示苯乳酸与醋酸有效改变了细胞表面电荷;通过DiSC3(5)荧光探针标记考察膜电势的变化,表明苯乳酸与醋酸能消散膜电势;流式细胞仪和荧光显微镜分析得出苯乳酸与醋酸破坏细胞膜完整性;经MIC苯乳酸、MIC醋酸及1/4 MIC苯乳酸+1/2 MIC醋酸作用后,单核细胞增生李斯特菌菌体变形、出现黏连、内容物泄出;琼脂糖凝胶电泳结果表明苯乳酸和醋酸可损伤DNA。结论:苯乳酸和醋酸联用可使细胞表面电荷减少,细胞膜电势消散,破坏细胞膜完整性,从而进入细胞与DNA发生相互作用使细胞死亡,进而发挥协同抑菌作用。本研究为苯乳酸用于食品保鲜防腐提供了理论参考。

基于细胞膜损伤的蔗糖月桂酸酯对金黄色葡萄球菌的作用机制

研究蔗糖月桂酸酯对金黄色葡萄球菌的抑菌活性及其对细胞膜的损伤机制。首先采用二倍稀释法考察了蔗糖月桂酸酯对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度,用平板计数法绘制了时间-杀菌曲线;通过DiSC_3(5)探针标记荧光分光光度法考察了蔗糖月桂酸酯对菌体细胞膜电势差的影响,使用荧光显微镜结合流式细胞术研究了菌体细胞膜渗透性的影响,使用紫外分光光度法考察了大分子物质的泄漏情况,使用PBFI钾离子探针测定了胞内钾离子泄漏量,最后通过透射电子显微镜观察了蔗糖月桂酸酯处理前后菌体的超微结构。结果表明:蔗糖月桂酸酯对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为0.312 5 mg/mL;经蔗糖月桂酸酯作用的金黄色葡萄球菌与对照组相比,Di SC_3(5)探针的荧光强度呈现剂量依赖性增大;PI探针对菌体的沾染率增加,MIC处理30 min菌体PI沾染率达到84.7%;260 nm波长处的吸光度随作用时间的延长逐渐增大,但增大量较小;蔗糖月桂酸酯会导致金黄色葡萄球菌细胞钾离子泄漏,且泄漏量与添加的蔗糖月桂酸酯质量浓度呈正相关;经MIC蔗糖月桂酸酯作用1 h后,金黄色葡萄球菌体表面变粗糙,边缘模糊。结论:蔗糖月桂酸酯可以通过破坏细胞膜渗透性消散细胞膜电势,从而导致胞内物质发生轻微泄漏,最终达到抑菌作用,本研究可为多功能性糖酯抑菌产品的开发提供理论依据。

植物乳杆菌的筛选、鉴定及其抑菌物质研究

采用溶钙圈法和琼脂扩散法从传统发酵食品中筛选具有抑菌作用的菌株,通过形态学观察、生理生化反应和16S rDNA分析进行菌株鉴定,经过酶敏感性反应、排酸实验和HPLC检测对所产抑菌物质进行初步分析,采用琼脂扩散法对抑菌物质进行抑菌谱研究。结果显示,从东北酸菜中筛选到一株具有较强抑菌作用的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CNQ3,该菌株在MRS培养基中发酵24 h,活菌数为6.5×10^(11) CFU/mL,抑菌圈直径为19.50 mm。L.plantarum CNQ3所产抑菌物质表现为有机酸,HPLC检测其主要为乳酸和醋酸,二者含量分别为11.23和5.58 mg/mL,同时含有0.083 mg/mL的苯乳酸。该抑菌物质的抑菌谱广,对受试的8株食源性致病菌和腐败菌具有抑菌作用,其中对单核增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)的抑菌效果最好,抑菌圈直径23.30 mm,对藤黄微球菌(Micrococcus luteus)的抑菌圈直径最小,为18.96 mm。本研究为筛选具有抑菌活性的乳酸菌提供参考价值。