蔓越莓提取物对Staphylococcus aureus的抑菌作用及对熟肉品质的影响

论文摘要

植物源天然产物因其广谱抑菌活性、天然健康和安全等优势而备受关注。蔓越莓就是一种富含花青素、原花青素等抑菌成分的植物源天然产物。近年来,国内外的学者们针对蔓越莓浆果果汁、稀释的蔓越莓汁、蔓越莓浓缩汁、蔓越莓汁粉和蔓越莓各种提取物对食源性致病菌的抑菌能力进行了大量的研究,但有关于蔓越莓中有效抑菌成分对食源性致病菌抑菌的作用方式尚未完全清晰,有关于蔓越莓在食品中抑菌的应用研究更是稀少。因此,本试验选取在细菌性食物中毒占较大比例的食源性致病菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ATCC 13565）作为受试菌株,研究蔓越莓提取物（主要成分为花青素）对金黄色葡萄球菌的抑菌能力、作用方式以及在食品中的应用。本研究通过确定蔓越莓提取物对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ATCC 13565）的最低抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration,MIC）以及不同浓度蔓越莓提取物对金葡菌生长情况的影响来研究蔓越莓提取物针对金黄色葡萄球菌的抑菌能力;通过对蔓越莓提取物处理后的金黄色葡萄球菌的细胞内ATP含量、细胞膜电位、菌体蛋白变化及细胞形态改变的研究,探究蔓越莓提取物的作用方式;并通过测定不同浓度蔓越莓提取物对储存期内熟肉制品的pH值和色度的影响以及对样品中金黄色葡萄球菌的控制效果来研究蔓越莓提取物的防腐保鲜效果。研究结果表明:蔓越莓提取物对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ATCC 13565）的最低抑菌浓度为5.0 mg/mL;并且随着蔓越莓提取物浓度的增加,抑菌能力显著增强,当用2 MIC的蔓越莓提取物处理金黄色葡萄球菌0.5 h后,可完全抑制108 CFU/mL的金黄色葡萄球菌。在对作用方式的研究中,通过测定蔓越莓提取物处理后的金黄色葡萄球菌细胞ATP含量,发现经蔓越莓提取物处理后的金黄色葡萄球菌细胞ATP含量显著降低（P<0.05）,证明细胞受损;通过测定蔓越莓提取物处理前后的金黄色葡萄球菌的膜电位变化和胞内pH发现,经蔓越莓提取物处理的金黄色葡萄球菌细胞出现细胞膜的去极化现象并伴随着胞内pH的降低,即证明细胞膜受到损伤;通过SDS-PAGE分析菌体细胞蛋白含量变化,结果显示,随着处理时间的不断增加（3 h、6 h、9 h和12 h）,菌体蛋白条带逐渐变淡,直至消失,证明蔓越莓提取物可以破坏细菌的菌体蛋白;通过透射电子显微镜观察蔓越莓提取物对金黄色葡萄球菌细胞形态的影响,发现经1 MIC的蔓越莓提取物处理后的金黄色葡萄球菌展现出不规则的皱纹、粗糙的表面,另有变形和塌陷,细胞膜和细胞壁受到损伤,部分细胞内容物泄漏,经2 MIC的蔓越莓提取物处理后的金黄色葡萄球菌显示出了更严重的形态学损伤,包括细胞质膜与细胞壁分离,细胞内容物大量泄漏,同时可观察到塌陷或破碎的细胞。在应用方面的研究中,将不同浓度的蔓越莓提取物添加到熟肉样品中,于4oC下储存9天。在熟肉制品中蔓越莓提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌活性显示,与对照组相比可以有效地降低金黄色葡萄球菌的数量,并随着蔓越莓浓度的增加,抑制效果越理想,且抑制效果可持续一段时间;通过测定添加蔓越莓提取物后样品的pH值和色度变化发现,与对照组相比,添加蔓越莓提取物后会改变样品的pH值和色度,但同时也可以在储存期内稳定维持样品的pH值和色度。综上所示,蔓越莓提取物能够有效地抑制金黄色葡萄球菌,并随着蔓越莓提取物浓度的增加抑菌效果逐渐增强;蔓越莓提取物可以通过使细胞膜受损出现细胞膜的去极化作用、细胞ATP严重损失、菌体蛋白含量降低及细胞形态的改变来抑制金黄色葡萄球菌;并且可以有效抑制熟肉制品中金黄色葡萄球菌,稳定维持样品的pH值和色度。结果表明,作为植物源天然产物的蔓越莓提取物具有成为天然防腐保鲜剂应用到食品中来降低食源性致病菌的危害的潜力。

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摘要

英文摘要

1 前言

1.1 立题背景

1.2 植物源天然产物抑菌的研究进展

1.2.1 植物源天然产物抑菌能力的研究进展

1.2.2 植物源天然产物作用方式的研究进展

1.2.3 植物源天然产物在食品中的抑菌应用的研究进展

1.3 金黄色葡萄球菌的概述

1.3.1 金黄色葡萄球菌的生物学性状

1.3.2 金黄色葡萄球菌污染食品概况

1.4 蔓越莓的介绍

1.5 蔓越莓抑菌的研究进展

1.6 研究的目的及意义

1.7 研究的主要内容

1.8 技术路线图

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 试验菌株

2.1.2 蔓越莓提取物成分

2.1.3 主要试剂

2.1.4 仪器与设备

2.2 试验方法

2.2.1 菌种的活化及纯化

2.2.2 最低抑菌浓度（MIC）的测定

2.2.3 蔓越莓提取物对细菌生长的影响

2.2.4 细胞内ATP含量的测定

2.2.5 细胞膜电位的测定

2.2.6 胞内pH的测定

2.2.7 SDS-PAGE分析

2.2.8 透射电子显微镜观察

2.2.9 应用性试验

2.2.10 数据分析

3 结果与分析

3.1 抑菌能力的测定

3.1.1 最低抑菌浓度（MIC）的测定

3.1.2 蔓越莓提取物对金黄色葡萄球菌生长的影响

3.2 抑菌作用方式

3.2.1 细胞内ATP含量的变化

3.2.2 细胞膜电位的改变

3.2.3 胞内pH的变化

3.2.4 SDS-PAGE分析

3.2.5 透射电子显微镜结果分析

3.3 抑菌应用指标的测定

3.3.1 金黄色葡萄球菌菌落总数的变化

3.3.2 pH值的变化

3.3.3 色差的变化

4 讨论

4.1 蔓越莓提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌作用

4.2 蔓越莓提取物对细菌生长的影响

4.3 细胞内ATP含量的变化

4.4 细胞膜电位的改变

4.5 胞内pH的变化

4.6 蔓越莓提取物对细菌蛋白质的影响

4.7 细胞形态的改变

4.8 蔓越莓提取物对肉中细菌的影响

4.9 蔓越莓提取物对样品pH值的影响

4.10 蔓越莓提取物对样品色差的影响

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 孙琦

导师: 郭鸰,任广涛

关键词: 蔓越莓提取物,金黄色葡萄球菌,抑菌活性,作用方式,应用

来源: 东北农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业

单位: 东北农业大学

分类号: TS201.3

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蔓越莓提取物对Staphylococcus aureus的抑菌作用及对熟肉品质的影响

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