幾種天然保鮮劑的抑菌.pdf

1、安全、高效、經(jīng)濟、營養(yǎng)的天然保鮮劑不僅是國外發(fā)展的主流也是我國今后發(fā)展的主要方向，至今已開發(fā)的許多種天然保鮮劑不但對人體健康無害，而且還具有一定的營養(yǎng)價值，利用前景十分可觀。目前對水產(chǎn)品保鮮劑抑菌機理的研究尚處于初期階段，還有待進一步在細胞、分子水平上進行深入的研究，以期推進我國水產(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，研究其對水產(chǎn)品中主要腐敗菌的細胞結(jié)構(gòu)及胞內(nèi)大分子的影響，從而進一步闡明它

2、們的抑菌機理。本研究對于水產(chǎn)品保鮮劑的發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　 本文主要以革蘭氏陽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，之后通過測定菌懸液的電導(dǎo)率、β-半乳糖苷酶活性、ALP和G6PDH酶活性來測定膜完整性以及膜通透性情況，隨后進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DNA的影響，最后進行了透射電鏡分析，希望從這一系列的實驗方

3、法中，可以探索到殼聚糖更確切的抑菌機理。在對茶多酚抑菌機理的研究中，通過測定茶多酚與兩種菌作用前后細菌培養(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)表達方面的變化，初步闡明了茶多酚對這兩種菌的抑菌機理。在對溶菌酶抑菌機理的研究中，通過測定抑菌圈確定溶菌酶的抑菌活性，并測定了溶菌酶對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各菌生長曲線的影響；最后，通過紫外吸收物分析研究溶菌酶對細菌膜完整性的影響，以證實其膜作用機

4、制，從而推動溶菌酶的抑菌機制研究以及推廣應(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，對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有抑菌作用，且對革蘭氏陽性菌的抑菌作用強于革蘭氏陰性菌。膜通透性分析可得出殼聚糖可與細菌細胞表面發(fā)生作用，增加細胞膜通透性，使細胞內(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，同時伴隨著細胞胞內(nèi)酶一同泄漏出來，培養(yǎng)液中可以檢測到酶活。此外，細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，加劇了細菌死亡。DNA殘片分析可以觀察到，細菌用殼聚糖作用后，DNA合成受到了影響，對于革蘭氏陽性的金黃色葡萄球菌，DNA分子大量外泄，而對于革蘭氏陰性的銅綠假單胞菌，DNA分子只有少量外泄，主要在細胞內(nèi)部發(fā)生水解，成為大量DNA小分子片段，從而使細菌瓦解。透射電鏡可以觀察到，經(jīng)殼聚糖作用后，細菌形態(tài)發(fā)生了明顯的變化。對于金黃色葡萄球菌，細胞膜被破壞，細胞內(nèi)容物發(fā)生凝聚，并開始向胞外泄

6、漏；對于銅綠假單胞菌，首先發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后細胞膜被嚴重破壞，從而使內(nèi)容物大量外泄，細胞正常生理功能受到嚴重障礙，從而逐漸死亡。
　　 在對茶多酚的研究工作中，研究結(jié)果表明，茶多酚對金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌均有抑菌活性，但對金黃色葡萄球菌的抑菌活性更強。經(jīng)茶多酚處理后，細菌培養(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胞膜的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)致細胞通透性增加，進而使細胞內(nèi)容物外泄。另一方面，經(jīng)茶多酚處理后的兩種菌對磷的消耗量降低

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

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

9、和常見水產(chǎn)品腐敗菌銅綠假單胞菌來研究天然保鮮劑的抑菌機理，而對于銅綠假單胞菌，是前人很少研究過的，此研究將有助于推動保鮮劑在水產(chǎn)品中的應(yīng)用。對于殼聚糖，進行DNA殘片分析的研究鮮見，而這一方法可以從另一方面了解殼聚糖與細菌的作用強度，將推動抑菌機理的研究。另外，本實驗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理。對于茶多酚，分析了細菌磷代謝以及可溶性總糖的變化，這可以更系統(tǒng)地了解茶多酚對細菌代謝過程的影響，從而更全面而