高强脉冲电场，是一种充分利用瞬间高强度脉冲电场的杀菌的新手段，其电场的交变性为其发展为杀菌技术提供了有利条件，其产生的电磁场是微生物致死的主要因素。 而在当今社会，电磁辐射已成为一种严重的环境污染因素，尤其是脉冲电磁场，由于其本身的特点，对生物机体将产生比连续波更为明显的影响。然而，脉冲电磁场对生物机体有害或有利的机理尚不很清楚。为此，本文依据以食品中常见微生物——大肠杆菌为模型，就脉冲电场的生物学效应可能的作用机制，从其生物应激性的宏观态、微观态和之间的关联等方面做一概述。使人们正确认识脉冲电场对生物物机体的双重作用，在相关的食品生产加工中，预防有害作用，利用其有利因素。 首先对食源性大肠杆菌标准菌株ATCC25922进行脉冲电场处理，研究在同一脉冲频率1000 Hz和脉宽40μs条件下，不同电场强度的灭菌效果，结果表明：PEF对大肠杆菌的灭菌效果随强度增大而增强：当电场强度较小(10kV/cm)时，处理后大肠杆菌活菌数降低0.1938个对数值；当场强升至25kV/cm时，活菌数已降低3.8928个对数值，达到国家食品卫生标准要求，且高于巴氏灭菌效果。 紫外吸收法检测PEF处理对大肠杆菌细胞膜通透性的影响，结果显示凡是经过PEF处理后的大肠杆菌菌液在260nm和1280nm处的吸光度值均较未处理的菌液高，且其值随着电场强度的增加而逐渐提高，这表明细胞外蛋白质和核酸增加，细胞膜通透性增加。 在对细菌处理后的宏观态研究分析的基础上，对其应激性的微观态进行研究。对大肠杆菌全序列基因影响的PFGE限制性大片段(20kb-300kb)分析的研究显示：未经处理的菌株和巴氏杀菌处理的菌株呈现基本一致的条带分布，与其他4株经过PEF处理(电场场强>15 kV/cm)的菌株呈现出基本相同的条带。说明PFE对基因大片段未有影响，而条带频率的不同表现出这类电磁杀菌存在着潜在的应激性基因变异的安全隐患。 采用ERIC-PCR指纹图谱对PEF处理后的标准大肠杆菌的染色体基因性状(230bp-20kb)进行分析，结果显示，电场强度为10 kV/cm的电场处理后的菌液与未经电场处理的菌液指纹图谱几乎一致；在中强的电场强度(>15kV/cm)时，PEF能使大肠杆菌的染色体DNA链断裂与损伤，在指纹图谱上表现为DNA条带大片断的减少及小片断增加。 而PEF处理对细菌质粒上遗传物质(923bp的片段在20kb的质粒上)的研究表明：电场强度为20kV/cm的电场处理之后，所得接合子质粒中int目标基因的扩增产物与未处理的正常int基因大小一致，说明中等强度的PEF外场处理对质粒上遗传物质的影响甚微。研究也发现，PEF处理对细菌质粒的水平传递有正促进作用，实验结果显示：处理后的细菌质粒的接合转移率由原来42.4％～68.5％上升到100％。本论文全面研究大肠杆菌在高强脉冲电场作用下的宏观态和微观态进行关联，发现高强脉冲电场对于细胞膜的电穿孔作用，基因的结构以及细菌应激性对大肠杆菌DNA基因性状的变化有密切关系。提示我们应该对高强脉冲电场对食品加工杀菌过程进行监测，以减少电磁杀菌带来的辐射导致细菌基因变异的食品安全隐患。