滁菊精油对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌机制及其在肉类保鲜中的应用

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由于抗生素的滥用,导致具有很强耐药性的“超级细菌”层出不穷。作为一类超级细菌,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)已成为人畜共患的常见病原菌之一。本课题以滁菊精油(Chrysanthemum essential oil,CHEO)为抗菌剂,探究其对MRSA的抗菌机制及在生肉中的应用,为天然抗菌防腐剂的开发提供新思路。主要研究结果如下:(1)CHEO中的四种主要成分为龙脑(19.55%),β-芹子烯(16.25%)、二茨酮(13.48%)和左旋乙酸龙脑酯(8.22%)。利用倍数稀释法测定10种致病菌的MIC和MBC,结果显示CHEO具有广谱抗菌性能,且对MRSA的MIC和MBC分别是2.5 mg/mL和5 mg/mL。由DPPH·自由基实验可知,CHEO对自由基清除率可达52.42%。同时,CHEO可以通过增加MRSA细胞表面疏水性和减小细胞表面电荷导致细菌发生凝聚而死亡。经过CHEO(1/2MIC,MIC和2MIC)处理后,菌液OD260值分别增加了0.121,0.190和0.335;电导率在处理1 h后,比对照分别增加了97.53%,98.03%和98.36%;可溶性蛋白条带含量明显减少。(2)刃天青法实验结果表明,具有新陈代谢活力的MRSA所占的百分比随着精油浓度的增加而下降;碘乙酸、丙二酸和磷酸钠分别是糖酵解途径、三羧酸循环、戊糖磷酸途径的三种典型抑制剂,三种抑制剂对CHEO的叠加率分别是20.45%,38.64%和36.36%,其中与碘乙酸的叠加率最小(P<0.05),表明CHEO是通过EMP途径抑制细菌呼吸代谢,并且通过测定EMP途径中三种关键酶活性验证了这一结论。当ATP含量受到CHEO抑制而导致其含量显著减少时,相应的ATPase表现为显著下降趋势;在4 h内,经精油处理后的碱性磷酸酶和β-半乳糖苷酶的表达活性随着时间的增加而降低。(3)通过测定胞内DNA含量和胞内核酸荧光强度发现,DNA在MRSA内合成受到CHEO抑制,其含量显著降低(P<0.05),研究初步表明了CHEO不能从抑制拓扑异构酶的酶活这一方面影响菌体内DNA的超螺旋密度;CHEO对pvl基因的表达量存在显著影响(P<0.05),且表现出CHEO浓度依赖性。MIC,1/2MIC,1/4MIC和1/8MIC组的pvl基因表达量分别是未处理组的12.31%,35.24%,63.64%和80.18%。这说明CHEO可以通过抑制pvl基因的表达从而降低PVL侵袭素的生成,降低MRSA的危害性。(4)以鸡肉、猪肉和牛肉作为被MRSA感染的肉类制品代表,研究CHEO对肉类制品在贮藏保鲜过程中的抑菌保鲜效果;残存菌数和菌落总数实验证明CHEO可以抑制MRSA和其它微生物在肉中的繁殖;MetMb%、pH值和SEA含量三个理化指标值表明CHEO可以减缓脂质氧化速度和减少有害物质的含量,从而在一定时间内保持肉的品质;色度评价和质构分析结果表明该CHEO本身不会对肉类制品产生负面影响,而且能够有效维持肉制品外观色泽,在肉类贮藏中具有很大应用潜力。
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