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超声波协同热杀灭枯草芽孢杆菌的灭活效果及机制

樊丽华  丁甜  刘东红  
【摘要】:产芽孢枯草芽孢芽孢杆菌是引起食品腐败的常见菌,甚至可分泌毒素而严重威胁公共健康。芽孢作为细菌休眠体,具有极强的耐热、压强及抗辐射性能,因此将芽孢高效杀灭成为一直以来研究热点。本文以Bacillus subtilis芽孢为研究对象,研究了超声波结合热处理(Thermosonication,TS)对B.subtilis芽孢杀灭效果,并采用外观结构观察及内在特性分析的手段对灭活机制进行了重点探索。发现超声波和热可协同杀灭枯草芽孢杆菌,且在超声波功率密度为20 W/mL,处理温度为80℃时最大失活量为2.43±0.08 log,同时可引起严重的细胞损伤;通过芽孢外部形态和内部结构的变化结果分析发现TS可作用于细胞多个位点,包括外壁、皮质层及内膜;流氏细胞仪结果分析发现TS失活芽孢过程中涉及一个处于中间状态的菌群,该菌群的芽孢内膜部分受损且皮质层部分裂解;经TS处理之后,核内DPA释放大部分发生在芽孢失活之后,且失活之后芽孢具有萌发能力但出芽生长缺陷,意味着TS处理导致了促进能量代谢的相关酶失活。该研究为声热复合在食品杀菌中的应用提供了理论基础。

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