【摘 要】
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金黄色葡萄球菌是常见的食源性致病菌之一,广泛存在于畜禽肉及其制品中,通过分泌肠毒素引起食物中毒。借助食品原料自身固有或食品加工中人为添加酸性物质的酸化是控制食品腐败和致病菌生长的重要措施之一。研究指出,金黄色葡萄球菌等食源性致病菌在酸胁迫下可启动应激响应,产生酸耐受性,从而造成食品加工的菌体残留。基于此,本文对食源性金黄色葡萄球菌对常见酸(醋酸、柠檬酸、L-乳酸、盐酸)胁迫的耐受性进行评估,进而从
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目(31972166);
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金黄色葡萄球菌是常见的食源性致病菌之一,广泛存在于畜禽肉及其制品中,通过分泌肠毒素引起食物中毒。借助食品原料自身固有或食品加工中人为添加酸性物质的酸化是控制食品腐败和致病菌生长的重要措施之一。研究指出,金黄色葡萄球菌等食源性致病菌在酸胁迫下可启动应激响应,产生酸耐受性,从而造成食品加工的菌体残留。基于此,本文对食源性金黄色葡萄球菌对常见酸(醋酸、柠檬酸、L-乳酸、盐酸)胁迫的耐受性进行评估,进而从细胞和分子水平初步探究金黄色葡萄球菌对不同酸的耐受机制,以期为食品加工中食源性致病菌的控制提供理论基础。具体研究内容如下:(1)食源性金黄色葡萄球菌的酸耐受性评估以食品分离的金黄色葡萄球菌为研究对象,分别采用不同pH值(分别为3和4)的醋酸、柠檬酸、L-乳酸和盐酸对其进行胁迫。基于log-logistic失活动力学模型,评估金黄色葡萄球菌对不同酸胁迫的耐受性。结果表明,同一种酸胁迫下,金黄色葡萄球菌的酸耐受性随pH值的降低而减弱。pH值相同时,各菌株表现出不同程度的酸耐受性,通过比较各菌株的最大失活速率,确定醋酸的耐受株S15、敏感株S3,柠檬酸的耐受株S18、敏感株SS,L-乳酸的耐受株S12、敏感株SS,盐酸的耐受株S18、敏感株S3为进一步研究对象。(2)食源性金黄色葡萄球菌酸耐受表型机制初步探究通过考察酸胁迫对菌体生物学特征的影响,从细胞水平探究金黄色葡萄球菌对不同酸的耐受机制。结果表明,pH值为3时,同种酸胁迫的菌株形态结构和细胞膜完整性无显著差异,而膜电位和脱氢酶相对活性存在显著差异(p<0.05)。pH值为4时,醋酸、L-乳酸、盐酸耐受株可维持内部结构完整,且膜电位分别为未处理组的70.32%、86.29%、90.01%,均显著高于敏感株(p<0.05);柠檬酸耐受株可维持细胞膜完整,有效降低蛋白质泄漏量;L-乳酸、盐酸耐受株的脱氢酶相对活性为未处理组的73.02%、71.75%,均显著高于敏感菌株(p<0.05)。(3)食源性金黄色葡萄球菌酸耐受分子机制初步探究采用定量PCR技术,分析酸胁迫下质子泵、精氨酸脱亚氨基酶途径、脲酶系统、σ调节因子和ROS解毒系统相关基因转录水平的变化,揭示金黄色葡萄球菌的酸耐受机制。结果表明,同种酸胁迫下,pH值为4的酸处理更容易激活金黄色葡萄球菌的酸耐受响应,且对不同酸响应的调控通路存在差异。pH值为4时,醋酸耐受株中ure A基因表达量上调10.54倍,促进脲酶水解尿素;柠檬酸耐受株中与维持胞内pH稳态的相关基因表达量均上调,同时调节因子sig B和超氧化物歧化酶sod基因表达量分别上调3.30、5.25倍,显著高于敏感株(p<0.05);L-乳酸耐受株中脲酶系统相关基因表达量显著上调,以降低胞内H+浓度;除kat A基因外,盐酸耐受株中其他基因表达量均大幅上调。综上,食源性金黄色葡萄球菌在低强度酸胁迫下更容易产生耐受反应,且对不同酸胁迫的响应通路存在差异,其中脲酶和氧化应激反应系统具有重要调节作用。本文结论有利于全面理解金黄色葡萄球菌的酸耐受机制,为食品加工生产中食源性致病菌污染的控制奠定理论基础。
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