幾種天然保鮮劑的抑菌.pdf

1、安全、高效、經(jīng)濟(jì)、營(yíng)養(yǎng)的天然保鮮劑不僅是國(guó)外發(fā)展的主流也是我國(guó)今后發(fā)展的主要方向，至今已開(kāi)發(fā)的許多種天然保鮮劑不但對(duì)人體健康無(wú)害，而且還具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，利用前景十分可觀。目前對(duì)水產(chǎn)品保鮮劑抑菌機(jī)理的研究尚處于初期階段，還有待進(jìn)一步在細(xì)胞、分子水平上進(jìn)行深入的研究，以期推進(jìn)我國(guó)水產(chǎn)品保鮮技術(shù)的發(fā)展和水產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展。本研究選擇了殼聚糖、茶多酚、溶菌酶三種保鮮劑，研究其對(duì)水產(chǎn)品中主要腐敗菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及胞內(nèi)大分子的影響，從而進(jìn)一步闡明它

2、們的抑菌機(jī)理。本研究對(duì)于水產(chǎn)品保鮮劑的發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文主要以革蘭氏陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性的銅綠假單胞菌為試驗(yàn)菌，首先研究了殼聚糖的最小抑菌濃度及最小殺菌濃度，之后通過(guò)測(cè)定菌懸液的電導(dǎo)率、β-半乳糖苷酶活性、ALP和G6PDH酶活性來(lái)測(cè)定膜完整性以及膜通透性情況，隨后進(jìn)行菌體全蛋白分析以及DNA殘片分析，以了解菌體內(nèi)蛋白的泄漏情況以及對(duì)DNA的影響，最后進(jìn)行了透射電鏡分析，希望從這一系列的實(shí)驗(yàn)方

3、法中，可以探索到殼聚糖更確切的抑菌機(jī)理。在對(duì)茶多酚抑菌機(jī)理的研究中，通過(guò)測(cè)定茶多酚與兩種菌作用前后細(xì)菌培養(yǎng)液的電導(dǎo)率和可溶性總糖的變化以及菌體在磷代謝和蛋白質(zhì)表達(dá)方面的變化，初步闡明了茶多酚對(duì)這兩種菌的抑菌機(jī)理。在對(duì)溶菌酶抑菌機(jī)理的研究中，通過(guò)測(cè)定抑菌圈確定溶菌酶的抑菌活性，并測(cè)定了溶菌酶對(duì)各供試菌的最小抑菌濃度和最小殺菌濃度，隨后分析了溶菌酶對(duì)各菌生長(zhǎng)曲線的影響；最后，通過(guò)紫外吸收物分析研究溶菌酶對(duì)細(xì)菌膜完整性的影響，以證實(shí)其膜作用機(jī)

4、制，從而推動(dòng)溶菌酶的抑菌機(jī)制研究以及推廣應(yīng)用。
　　 在殼聚糖的一系列研究工作中，可以發(fā)現(xiàn)殼聚糖具有廣譜抗菌作用，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌均有抑菌作用，且對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑菌作用強(qiáng)于革蘭氏陰性菌。膜通透性分析可得出殼聚糖可與細(xì)菌細(xì)胞表面發(fā)生作用，增加細(xì)胞膜通透性，使細(xì)胞內(nèi)容物發(fā)生外泄從而使培養(yǎng)液中帶電離子增多電導(dǎo)率增加，同時(shí)伴隨著細(xì)胞胞內(nèi)酶一同泄漏出來(lái)，培養(yǎng)液中可以檢測(cè)到酶活。此外，細(xì)胞膜的破壞也影響了胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，并且

5、大量蛋白質(zhì)外泄到培養(yǎng)液中，從而使胞內(nèi)全蛋白迅速降低，加劇了細(xì)菌死亡。DNA殘片分析可以觀察到，細(xì)菌用殼聚糖作用后，DNA合成受到了影響，對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌，DNA分子大量外泄，而對(duì)于革蘭氏陰性的銅綠假單胞菌，DNA分子只有少量外泄，主要在細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生水解，成為大量DNA小分子片段，從而使細(xì)菌瓦解。透射電鏡可以觀察到，經(jīng)殼聚糖作用后，細(xì)菌形態(tài)發(fā)生了明顯的變化。對(duì)于金黃色葡萄球菌，細(xì)胞膜被破壞，細(xì)胞內(nèi)容物發(fā)生凝聚，并開(kāi)始向胞外泄

6、漏；對(duì)于銅綠假單胞菌，首先發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后細(xì)胞膜被嚴(yán)重破壞，從而使內(nèi)容物大量外泄，細(xì)胞正常生理功能受到嚴(yán)重障礙，從而逐漸死亡。
　　 在對(duì)茶多酚的研究工作中，研究結(jié)果表明，茶多酚對(duì)金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌均有抑菌活性，但對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌活性更強(qiáng)。經(jīng)茶多酚處理后，細(xì)菌培養(yǎng)液的電導(dǎo)率和總糖濃度均增大，表明了茶多酚可破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)致細(xì)胞通透性增加，進(jìn)而使細(xì)胞內(nèi)容物外泄。另一方面，經(jīng)茶多酚處理后的兩種菌對(duì)磷的消耗量降低

7、，以致嚴(yán)重影響了核酸、磷脂等細(xì)胞重要成分的合成以及能量代謝；通過(guò)SDS-PAGE分析，證實(shí)茶多酚可以阻礙細(xì)菌蛋白質(zhì)的正常表達(dá)，以致影響其細(xì)胞的結(jié)構(gòu)組成以及酶的催化活性，最終導(dǎo)致細(xì)菌正常生理功能的喪失。
　　 而在溶菌酶的研究工作中，可得出溶菌酶對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌及革蘭氏陰性菌均有抑菌作用，且對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑制作用強(qiáng)于革蘭氏陰性菌。根據(jù)對(duì)溶菌酶所測(cè)MIC和MBC的分析，可以得出溶菌酶對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌機(jī)制主要是通過(guò)滲透作用進(jìn)入細(xì)

8、胞內(nèi)，吸附細(xì)胞質(zhì)，干擾細(xì)菌正常代謝。根據(jù)對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的研究，得出溶菌酶對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌作用是最強(qiáng)的，能在較短的時(shí)間內(nèi)就大量殺死細(xì)菌，生長(zhǎng)速度緩慢甚至趨近零增長(zhǎng)。而根據(jù)對(duì)大腸桿菌細(xì)胞膜完整性的分析，可以得出溶菌酶對(duì)大腸桿菌的抑菌機(jī)理是溶菌酶水解細(xì)胞壁中的糖苷鍵，從而破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)使其失去對(duì)細(xì)胞的保護(hù)作用，細(xì)胞內(nèi)容物包括紫外吸收物大量外泄，細(xì)胞質(zhì)解體成為空腔，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
　　 本研究主要選擇了金黃色葡萄球菌

9、和常見(jiàn)水產(chǎn)品腐敗菌銅綠假單胞菌來(lái)研究天然保鮮劑的抑菌機(jī)理，而對(duì)于銅綠假單胞菌，是前人很少研究過(guò)的，此研究將有助于推動(dòng)保鮮劑在水產(chǎn)品中的應(yīng)用。對(duì)于殼聚糖，進(jìn)行DNA殘片分析的研究鮮見(jiàn)，而這一方法可以從另一方面了解殼聚糖與細(xì)菌的作用強(qiáng)度，將推動(dòng)抑菌機(jī)理的研究。另外，本實(shí)驗(yàn)所獲得的透射電鏡圖比較清晰，將有利于更直觀地分析研究其抑菌機(jī)理。對(duì)于茶多酚，分析了細(xì)菌磷代謝以及可溶性總糖的變化，這可以更系統(tǒng)地了解茶多酚對(duì)細(xì)菌代謝過(guò)程的影響，從而更全面而