肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的生長(zhǎng)抑制效果、對(duì)橙汁品質(zhì)影響——討論與結(jié)論
3、討論與結(jié)論
酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌廣泛存在于自然界和土壤中，其菌體和芽孢可附著在水果表面，在加工過(guò)程中不可避免地會(huì)導(dǎo)致果汁生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品被污染。尤其是濃縮果汁生產(chǎn)中，一般會(huì)利用回收果汁濃縮時(shí)蒸發(fā)的水分清洗設(shè)備，由于回收的冷凝水溫度較高且呈微酸性，給酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌生長(zhǎng)繁殖提供了良好的環(huán)境。該菌在設(shè)備表面能形成致密的生物被膜，形成生物被膜的細(xì)菌內(nèi)部有致密的三維空間結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌可以大量繁殖、擴(kuò)散，對(duì)環(huán)境的耐受性也增強(qiáng)，導(dǎo)致其難以從加工設(shè)備的表面被清除。因此，酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌往往通過(guò)污染生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)材料（加工水果）及半成品（濃縮果汁）等導(dǎo)致水果加工產(chǎn)品污染，對(duì)酸性果蔬產(chǎn)品的加工和保藏造成了嚴(yán)重危害，再加上該菌嗜酸耐熱的特性及其芽孢的高抗逆性，也對(duì)酸性果蔬制品的滅菌工藝提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。鑒于果蔬汁中熱敏性營(yíng)養(yǎng)成分豐富，果汁加工中尤為重視殺菌工藝對(duì)果汁品質(zhì)的影響，如何采用溫和的方式控制該菌污染一直是食品殺菌領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。
肌苷是芽孢桿菌屬細(xì)菌的細(xì)胞代謝產(chǎn)物，可用做食品、藥品和藥物中間體等，具有改善腎功能，加速肝細(xì)胞的修復(fù)等多種醫(yī)療和保健功能。目前，與肌苷有關(guān)的細(xì)菌方面的研究一方面是肌苷生產(chǎn)細(xì)菌的選育，另一方面是對(duì)細(xì)菌芽孢萌發(fā)的促進(jìn)作用，尚無(wú)其抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的研究和報(bào)道。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌芽孢萌發(fā)的作用與現(xiàn)有報(bào)道截然相反，不僅延緩該菌芽孢萌發(fā)且導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)菌體死亡。由于酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌具有嗜酸耐熱的獨(dú)特生理特性，推測(cè)原因可能與該菌在酸性條件下具有特殊的代謝機(jī)制有關(guān)。大部分抑菌物質(zhì)主要從破壞胞內(nèi)蛋白和遺傳物質(zhì)、損傷菌體細(xì)胞壁及抑制呼吸這三方面來(lái)發(fā)揮作用。
本研究發(fā)現(xiàn)，5 mmol/L濃度的肌苷就對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜具有明顯的損傷作用，并導(dǎo)致菌體死亡。肌苷作為細(xì)胞內(nèi)ATP、輔酶A、核糖核酸及脫氧核糖核酸的組成部分，能直接透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，參與細(xì)胞的核酸代謝、物質(zhì)代謝和能量代謝，并參與蛋白質(zhì)的合成，因此，推測(cè)肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的破壞作用可能與肌苷進(jìn)入菌體后對(duì)該菌的正常代謝功能造成了影響，進(jìn)而導(dǎo)致菌體細(xì)胞壁和細(xì)胞膜合成受到影響而死亡，其分子機(jī)制有待深入研究。有研究報(bào)道，在橙汁和非碳酸飲料中，當(dāng)該菌的菌體濃度達(dá)到105～106CFU/mL時(shí)，產(chǎn)生的愈創(chuàng)木酚量就能達(dá)到嗅覺(jué)的感官閾值。
本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)初始污染菌含量高達(dá)105CFU/mL和106CFU/mL時(shí)，5 mmol/L的肌苷添加量仍能將105CFU/mL的初始菌體的數(shù)量降低1個(gè)數(shù)量級(jí)，控制營(yíng)養(yǎng)菌體的數(shù)量使之不能產(chǎn)生達(dá)到嗅覺(jué)閾值的愈創(chuàng)木酚量，抑制106CFU/mL的初始菌體數(shù)量不再增加，且對(duì)果汁的理化特性和感官品質(zhì)均無(wú)顯著影響。因此，鑒于肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌具有抑制芽孢萌發(fā)和低劑量高效抑殺營(yíng)養(yǎng)菌體的雙重效果，不失為理想的控制酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌污染的高效綠色特異性抑菌劑。
在檢測(cè)肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌生物被膜形成能力的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)較低濃度的肌苷便可對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的生物被膜量發(fā)揮抑制作用。推測(cè)肌苷可能一方面抑制了酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的生長(zhǎng)而影響其生物被膜的形成量，另一方面可能是由于肌苷影響了酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌細(xì)胞代謝，導(dǎo)致其胞外蛋白或多糖分泌減少，降低了菌體的黏附性，干擾了生物被膜的形成。細(xì)菌的生物被膜形成力與多種因素有關(guān)，如營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境等，因此肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌生物膜形成的影響機(jī)制需要進(jìn)一步探討。菌體生物被膜含量的減少可以使菌體的活力以及抗性減弱，這為肌苷協(xié)同其它抑菌劑或殺菌技術(shù)發(fā)揮更好的控制該菌污染的作用提供了試驗(yàn)和理論依據(jù)，肌苷有望成為酸性果汁生產(chǎn)中抑制酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌污染的新型高效防腐殺菌劑。研究結(jié)果為開(kāi)發(fā)能最大程度保存果汁營(yíng)養(yǎng)成分和感官品質(zhì)的新型酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的控制技術(shù)提供了試驗(yàn)和理論依據(jù)。
肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的生長(zhǎng)抑制效果、對(duì)橙汁品質(zhì)影響——摘要、材料與方法
肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的生長(zhǎng)抑制效果、對(duì)橙汁品質(zhì)影響——結(jié)果與分析
肌苷對(duì)酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的生長(zhǎng)抑制效果、對(duì)橙汁品質(zhì)影響——討論與結(jié)論
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