作为一种食源性有害菌,大肠杆菌可以通过污染的食物、饮用水甚至是日常的接触行为来进行传播,具有极强的传染性和危害性。目前对于这类有害菌的灭菌手段有很多,包括热处理、微波灭菌、化学抑菌剂灭菌、紫外线灭菌等等,但这些手段有可能对食物本身的营养成分或者质量造成影响,不符合人们对高品质食物的追求。因此,近年来非热杀菌技术如天然抑菌剂、脉冲电场技术(Pulsed electric field,PEF)、超高压灭菌技术等等,能够很好地解决传统杀菌方式所带来的困扰,逐渐成为食品领域学者们的研究热点之一。肉桂醛(Cinnamaldehyde,CIN)作为天然抑菌剂的一种,有着较强的杀菌能力,但对于它具体的杀菌作用机理还不是很清晰。因此,为了完善CIN对大肠杆菌的杀菌机理,并结合PEF技术来提供一种更加高效和节能的杀菌手段,本文以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)ATCC 25922为研究对象,基于细胞膜和DNA两个重要位点,深入探究CIN对E coli的杀菌机理并且结合CIN与PEF进行协同作用效果分析,具体的研究内容和结果如下。1.采用气相色谱法,分析在不同浓度CIN(0、1/8、1/4和3/8的最小抑菌浓度(Minimal Inhibit Concentration,MIC))培养环境下,E coli细胞膜脂肪酸的组成成分变化。结果表明,随着CIN浓度增加,细胞膜中饱和脂肪酸含量增加,不饱和脂肪酸的含量降低,这导致了细胞膜流动性降低,提高了E coli对CIN的抵抗性。2.在较低浓度的CIN(0、1/8、1/4和3/8 MIC)培养环境下,E coli的生长会被抑制,对数期在一定程度上被延迟。在较高浓度CIN处理下(1/2、1、2 MIC),E coli细胞膜完整性会受到影响,甚至出现起皱、倒坍、溶解等现象。3.采用试剂盒检测E coli细胞活性氧(ROS)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化歧化酶(SOD)活性等氧化指标,并通过荧光定量PCR的方法测定SOD基因的表达情况。结果显示,随着CIN浓度的提高,CIN对E coli所造成的氧化损伤越严重,使得ROS和MDA含量增加,并诱导了总SOD的活性提高。特别地,SODc基因表达水平与CIN浓度的改变有着明显的一致性,这暗示在CIN处理过程中SODc发挥了重要作用,减少氧化损伤给细胞带来的损害。4.通过电泳、荧光光谱和圆二色谱分析,可以看出CIN能够与E coli发生沟槽结合,并在DNA上小沟槽处与其通过氢键来连接。此外,原子力显微镜观测图指出CIN还会导致DNA二级结构受到轻微的损伤,并引起DNA分子的聚集,从而干扰其正常的生命活动。5.采用活菌计数法对不同浓度CIN处理、不同场强PEF处理以及二者协同处理后的E coli细胞进行活菌计数。结果指出CIN和PEF都具有显著的杀菌作用,同时使用能够发挥协同效果,并随着PEF的场强增大或CIN的处理浓度提高而增强。在满足一定的杀菌效果前提下,通过少量加入CIN,能够降低PEF的场强,有助于减少设备的能量输入。本文基于细胞膜和DNA深入阐述了CIN对E coli杀菌机理,并以此为基础结合PEF技术将二者进行协同效果分析,为食品工业的杀菌处理提供了一种高效、绿色环保且节能的灭菌手段。