【摘要】：空腸彎曲菌作為全世界最重要的食源性病原菌之一,常以共生的形式定植于動(dòng)物腸道。由此處理和食用污染的禽肉成為空腸彎曲菌傳播的主要途徑,且因雞肉中空腸彎曲菌的污染量有時(shí)高達(dá)106CFU/g,傳統(tǒng)的控制手段不能滿足食品滅菌貯藏要求,尋求新型環(huán)保的食品殺菌技術(shù)己成為趨勢(shì)。近年來(lái),電子束輻照因其安全快速,殺菌徹底,在食品滅菌保鮮方面表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。本研究通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)探究電子束輻照對(duì)空腸彎曲菌的作用機(jī)制,建立雞肉中空腸彎曲菌的輻照模型,優(yōu)化輻照參數(shù)并進(jìn)行實(shí)際樣品應(yīng)用,同時(shí)評(píng)價(jià)電子束輻照對(duì)雞肉品質(zhì)的影響,為防控空腸彎曲菌提供新技術(shù)。一、體外培養(yǎng)條件下電子束輻照對(duì)空腸彎曲菌作用機(jī)制的研究本文首先研究了電子束輻照對(duì)空腸彎曲菌的殺滅效果,選擇空腸彎曲菌(NCTC11168、ATCC33560、81-176、M166 和 C410)的濃度約為 10 × 109CFU/mL,電子束的劑量為 0.15、0.2、0.3、0.4和0.5 kGy。劑量-存活曲線顯示,電子束輻照對(duì)空腸彎曲菌的殺滅效果顯著。不同源空腸彎曲菌分離株D10值的比較結(jié)果顯示,不同來(lái)源空腸彎曲菌對(duì)電子束的敏感性并無(wú)顯著差異(P0.05)。其次研究了電子束輻照對(duì)空腸彎曲菌生物學(xué)特性的影響。細(xì)菌運(yùn)動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果表明,處理組細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)力顯著小于對(duì)照組的運(yùn)動(dòng)力(P0.01)。細(xì)菌趨化性分析結(jié)果顯示以丁二酸和α-酮戊二酸作為趨化物時(shí),處理組細(xì)菌的趨化能力較對(duì)照組顯著增強(qiáng)(P0.01)。掃描、透射電鏡結(jié)果顯示,相較對(duì)照組,高劑量組大部分菌體細(xì)胞壁皺縮明顯且都干癟地聚集在一起,細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)壁分離,有些甚至變?yōu)榭张�。最后研究了電子束輻照�?duì)空腸彎曲菌生物大分子的作用機(jī)理。PFGE實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,電子束輻照打斷了細(xì)菌的DNA鏈,使DNA大片段斷裂成小片段;拉曼光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,電子射線發(fā)出的能量一定程度上破壞了細(xì)菌核酸、蛋白質(zhì)等的空間構(gòu)象;生化實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示處理組細(xì)菌的羰基濃度大于對(duì)照組,且在高劑量時(shí),具有顯著性差異(P0.01);熒光定量PCR檢測(cè)空腸彎曲菌10個(gè)應(yīng)激基因的表達(dá)量,結(jié)果表明高劑量下,細(xì)菌氧應(yīng)激基因(sodB、katA、ahpC顯著上調(diào)(P0.05)。二、電子束輻照雞肉表面空腸彎曲菌工藝的初步研究空腸彎曲菌對(duì)輻射的敏感性易受環(huán)境條件的影響,為了更有效地殺滅雞肉表面的空腸彎曲菌,需結(jié)合具體的外界環(huán)境以確定合適的輻照劑量。本文研究了初始菌數(shù)量、pH值、水含量、氧氣濃度、儲(chǔ)存時(shí)間等因素對(duì)雞肉中空腸彎曲菌(NCTC11168)輻照殺滅效果的影響。結(jié)果表明,初始菌數(shù)量越大,需要的輻照劑量越大;在pH值為7.0時(shí)輻照殺菌效果較差,殺菌率為98.5%;介質(zhì)中水分含量較多時(shí),空腸彎曲菌輻照殺滅效果顯著(P0.05);微需氧(5%02)環(huán)境下,輻照殺菌效果較差,殺菌率為24%;雞肉經(jīng)輻照后在4℃貯藏10d內(nèi),空腸彎曲菌的存活率呈緩慢下降趨勢(shì),殘活細(xì)胞數(shù)降低了 2.95 LogCFU。使用Origin8.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,獲得了一系列動(dòng)力學(xué)方程,其R2值都超過(guò)了 0.90,表明模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值吻合度較高。根據(jù)Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以輻照劑量和溫度為自變量,以空腸彎曲菌殘活細(xì)胞數(shù)、雞肉紅度值(a*)和亮度值(L*)作為響應(yīng)值,對(duì)殺菌工藝進(jìn)行優(yōu)化,以獲得最佳滅菌效果和雞肉品質(zhì)。建立了最佳輻照模式,對(duì)最優(yōu)條件進(jìn)行驗(yàn)證,并進(jìn)行實(shí)際樣品應(yīng)用。結(jié)果表明,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和回歸方程,將紅度、亮度、空腸彎曲菌殘活細(xì)胞數(shù)3指標(biāo)的參數(shù)范圍取交集,在盡可能減少電子束輻照對(duì)雞肉感官不良影響的前提下,輻照劑量選為0.3 kGy,溫度選為15℃。對(duì)優(yōu)化的參數(shù)條件進(jìn)行雞肉模擬實(shí)驗(yàn),顯示在最佳參數(shù)條件下電子束輻照可有效控制雞肉表面的空腸彎曲菌(殺菌率達(dá)98%-99%),確保雞肉色澤。實(shí)際樣品應(yīng)用結(jié)果顯示,電子束輻照不會(huì)顯著降低雞肉中空腸彎曲菌的陽(yáng)性率,但是可以明顯降低空腸彎曲菌載量(消減量為2.31 Log)以及菌落總數(shù)(消減量為0.92 Log)(P0.05)。三、電子束輻照對(duì)雞肉品質(zhì)的影響雞肉品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)分為丙二醛、乳酸、pH值、嫩度、系水力值、揮發(fā)性鹽基氮及色度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示最佳劑量(0.3 kGy)條件下,電子束輻照對(duì)雞肉品質(zhì)無(wú)顯著不良影響(P0.05)。其中,雞肉丙二醛含量的測(cè)定結(jié)果表明,丙二醛含量在貯藏期內(nèi)呈上升趨勢(shì),最佳劑量下的丙二醛含量較對(duì)照組無(wú)顯著變化(P0.05)。乳酸含量的測(cè)定結(jié)果顯示,整個(gè)貯藏期內(nèi),乳酸含量呈逐漸下降趨勢(shì)。與對(duì)照組相比,2.5 kGy顯著降低了雞肉的乳酸含量(P0.05)。雞肉pH值測(cè)定結(jié)果表明,pH值在貯藏期內(nèi)呈上升趨勢(shì),最佳劑量下,輻照對(duì)雞肉pH值無(wú)顯著影響(P0.05)。嫩度的測(cè)定結(jié)果顯示,在15d貯藏期內(nèi),剪切力值最終呈下降趨勢(shì)。相較對(duì)照組,2.5 kGy顯著提高了雞肉的嫩度(P0.05)。雞肉系水力值測(cè)定結(jié)果表明,系水力值在貯藏期內(nèi)呈上升趨勢(shì),最佳劑量下的系水力值較對(duì)照組無(wú)顯著變化(P0.05)。TVB-N值的測(cè)定結(jié)果顯示,整個(gè)貯藏期內(nèi),TVB-N值呈升高趨勢(shì)。與對(duì)照組相比,2.5 kGy顯著降低了雞肉的TVB-N值(P0.05)。色度測(cè)定結(jié)果表明,L*值在貯藏期內(nèi)呈上升趨勢(shì),2.5 kGy劑量組的L*值顯著高于最佳劑量組(P0.05)。相較對(duì)照組,最佳劑量組的a*值無(wú)顯著變化(P0.05),2.5kGy劑量組的a*值顯著高于對(duì)照組(P0.05)。b*值在貯藏期內(nèi)呈上升趨勢(shì),對(duì)照組的b*值顯著高于2.5 kGy劑量組(P0.05)。
【圖文】：

１：＾逡逑－８－逡逑圖１－１不同電子束輻照劑量對(duì)空腸彎曲菌存活率的影響逡逑Ｆｉｇ邋１－１邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ａｂｓｏｒｂｅｄ邋ｄｏｓｅｓ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｓｕｒｖｉｖａｌ邋ｒａｔｅ邋ｏｆ邋Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ邋ｊｅｊｕｎｉ逡逑表１＊４不同劑量電子束輔照的空腸彎曲菌變化回歸分析逡逑Ｔａｂｌｅ邋１－４邋Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ邋ｊｅｊｕｎｉ邋ｃｈａｎｇｅｓ邋ｂｙ邋ｅｌｅｃｔｒｏｎ邋ｂｅａｍ邋ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ逡逑Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ邋ｊｅｊｕｎｉ邋ｓｔｒａｉｎｓ邐Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ邋Ｅｑｕａｔｉｏｎ邐Ｄ］0邋ｖａｌｕｅ／ｋＧｙ逡逑ＮＣＴＣ１１１６８邐ｙ＝－１４．１０８ｘ＋０．１８９７邐Ｒ２＝０．９９６９邐０．０７逡逑ＡＴＣＣ３３５６０邐ｙ＝－１３．３３５ｘ＋０．１１３３邐Ｒ２＝０．９９５６邐０．０７逡逑８１－１７６邐ｙ＝－１２．４４１ｘ－０．１３７８邐Ｒ２＝０．９６９３邐０．０８逡逑Ｍｌ邋６６邐ｙ＝－１０．９０７ｘ－０．２５３９邋Ｒ２＝０．９８９７邐０．０９逡逑邐Ｃ４１０邐ｙ＝－１１．３７３ｘ＋０．０４４６邋Ｒ２＝０．９８７９邐００９邐逡逑３．２電子束對(duì)空腸彎曲菌生物學(xué)特性的影響逡逑３．２．１電子束對(duì)空腸彎曲菌運(yùn)動(dòng)力的影響逡逑細(xì)菌運(yùn)動(dòng)力實(shí)驗(yàn)（圖１－２）結(jié)果顯示，０．１５ｋＧｙ劑量組的菌圈直徑為３６邋ｍｍ，邋０．３ｋＧｙ逡逑劑量組的菌圈直徑為４３ｎｉｍ，均顯著低于對(duì)照組的４８邋ｍｍ邋（Ｐ＜０．０５），表明電子束輻照能引逡逑起空腸彎曲菌的鞭毛損傷

３．３電子束對(duì)空腸彎曲菌生物大分子的作用機(jī)理逡逑３．３．１電子束對(duì)空腸彎曲菌ＤＮＡ的作用逡逑脈沖場(chǎng)凝膠電泳（ＰＦＧＥ）結(jié)果（圖１－６）顯示，，同對(duì)照組相比，０．１５邋ｋＧｙ劑量組分子逡逑量大的ＤＮＡ片段顯著減少；０．４５邋ｋＧｙ劑量組電泳條帶彌散；０．８、１．５邋ｋＧｙ劑量組幾無(wú)條逡逑帶顯示，說(shuō)明電子射線發(fā)出的能量打斷了細(xì)菌的ＤＮＡ鏈，使ＤＮＡ大片段斷裂成小片段。逡逑Ｍ邋１邐２邐３邐４邐５逡逑圖１＂６不同輻照劑量下空腸彎曲菌ＤＮＡ鏈斷裂在ＰＦＧＥ中的電泳結(jié)果逡逑Ｆｉｇ邋１－６邋Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ邋ｒｅｓｕｌｔｓ邋ｏｆ邋ＤＮＡ邋ｓｔｒａｎｄ邋ｂｒｅａｋｓ邋ｉｎ邋ＰＦＧＥ邋ｂｙ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｄｏｓｅｓ邋ｏｆ邋ｅｌｅｃｔｒｏｎ邋ｂｅａｍ逡逑Ｍ．邋Ｍａｒｋｅｒ邋Ｈ９８１２；邋１．邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｇｒｏｕｐ；邋２．邋０．１５邋ｋＧｙ邋ｄｏｓｅ邋ｇｒｏｕｐ；邋３．邋０．４５邋ｋＧｙ邋ｄｏｓｅ邋ｇｒｏｕｐ；邋４．邋０．８邋ｋＧｙ邋ｄｏｓｅ逡逑ｇｒｏｕｐ；邋５．邋１．５邋ｋＧｙ邋ｄｏｓｅ邋ｇｒｏｕｐ．逡逑３．３．２電子束對(duì)空腸彎曲菌分子結(jié)構(gòu)的影響逡逑圖１－７Ａ為空腸彎曲菌經(jīng)不同劑量輻照后采集到的拉曼光譜圖。為了便于分析各組光逡逑譜圖特征峰位的差異，以對(duì)照組為基準(zhǔn)，將各劑量組譜線依次下調(diào)，得圖１－７Ｂ。由圖１－７邋Ｂ逡逑可知，７５０邋ｃｍ－１處相較對(duì)照組，０．１５、０．６邋ｋＧｙ劑量組光譜強(qiáng)度明顯增大，可能電子射線提逡逑供能量打斷了磷酸二酯鍵雙鍵，形成了更多的單鍵結(jié)構(gòu)；而１３１９、１５９５、１６２０邋ｃｎｒ１處各劑逡逑量組較對(duì)照組峰位發(fā)生變化，可能電子輻照導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生更多的二級(jí)逡逑結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS1

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2 黃志勇;譚幕華;袁迪;;介紹電子束輻照在食品中獸藥殘留降解的應(yīng)用研究[J];現(xiàn)代職業(yè)教育;2017年06期

3 劉瑞媛;王樸;李文建;路U

本文編號(hào)：2634391