摘要
沙门氏菌(Salmonella)是肉类食品中常见的四大食源性致病菌之一，在肉类制品中污染率较高，消费者食用被沙门氏菌污染的肉容易引起腹泻、呕吐、发烧等病症。这些症状主要是由沙门氏菌中存在的毒力因子引起的，其毒力因子主要有内毒素、外膜蛋白、毒力岛等部分。这些毒力因子进入宿主细胞后经过一系列反应，引发各种症状疾病，对人类健康带来严重危害。而当前使用较多的一些化学消毒剂容易使细菌的耐药性增强，从而威胁人类健康。因此需要选择新的抑菌技术来抑制沙门氏菌生长、减轻其致病能力。气调包装技术中的CO2对多种细菌都具有良好的抑制作用，但目前其对沙门氏菌毒力因子的抑制作用知之甚少，在实际应用中也缺乏相关的技术指导。因此本课题以鼠伤寒沙门氏菌标准菌株ATCC14028和德尔卑沙门氏菌S2菌株为研究对象，在7℃采用60％O2/40％CO2包装处理为试验组(TMAP)，60％O2/40％N2包装处理为对照组(CMAP),研究了两种菌株在18天的生长曲线、气体成分、pH值变化，并据此确定后续时间点为0、2、6、10天，分别检测在各个时间点的泳动能力、自聚性、生物膜形成能力、微观结构、ATP含量与ATP酶活性，初步判断40％CO2对沙门氏菌的抑制能力，并且在已有研究基础上探究CO2对两种沙门氏菌毒力因子的影响，包括内毒素含量、外膜蛋白含量、生物膜形成相关基因以及毒力基因表达。从而为实际生产过程中抑制沙门氏菌生长及其致病能力提供参考。 主要研究结果如下: (1)CO2对沙门氏菌生长特性的抑制作用 TMAP包装对ATCC14028和德尔卑沙门氏菌S2的生长均有显著的抑制作用(P＜0.05)，两种菌的数量显著低于40％N2填充组(CMAP),并且ATCC14028菌株的菌落数在贮藏过程中菌落数显著低于S2菌株(P＜0.05)。在贮藏前4天TMAP包装内的CO2浓度显著下降(P＜0.05),LB肉汤的pH值也随之降低，而CMAP包装中CO2浓度则逐渐增加，其pH值在第8天后也逐渐上升。与CMAP相比，TMAP包装处理的两种沙门氏菌的泳动能力和自聚性能力、生物膜形成能力、ATP含量以及ATP酶活性均受到了抑制(P＜0.05),不同的是在泳动能力、生物膜形成能力及ATP含量方面，CO2对ATCC14028菌株的抑制作用大于S2,在自聚性、ATP酶活性方面则相反。另外通过扫描电镜发现CO2并未使两株沙门氏菌细胞膜发生破裂，但细胞膜表面在第6天前皱缩程度逐渐增加，随后到第10天反而有所恢复，最终难以与CMAP组区分开来。以上说明CO2能抑制沙门氏菌生长及相关的生命活动，但是并不能够将其清除。 (2)CO2对沙门氏菌毒力因子的抑制作用 根据对两株沙门氏菌内毒素含量、外膜蛋白含量及生物膜形成相关基因和毒力基因检测结果发现，CC2对沙门氏菌的毒力因子同样存在抑制作用(P＜0.05)。与CMAP相比，TMAP包装下内毒素含量和外膜蛋白含量均显著减少(P＜0.05)，随时间延长其含量变化趋势也相同，内毒素含量一直在增加，外膜蛋白含量在第2天减少，随后一直后增加。另外发现CO2对S2菌株的外膜蛋白含量抑制作用大于ATCC14028菌株，而对两种菌的内毒素含量抑制作用则并无显著差异(P＞0.05)。分析相关基因表达量发现CO2对两株菌大部分毒力基因以及生物膜相关基因的表达均有显著的抑制作用(P＜0.05),并且对ATCC14028菌株相关基因的表达影响更大，在第0天至第2天时CO2可以显著上调其毒力基因hilA、invA、sipB、sopB、ssrA以及调控基因rpoS的表达。其他基因则在第6天表达量出现最大值，在第6天以后这些基因的表达均显著下降。到第10天表达量降低，除invA、sdiA、csgD、csgB基因外均显著小于对照组。对S2菌株而言，TMAP包装下只有csgD和csgB基因在第2天表达量达到最大值，其他基因均在第6天达到最大值，至第10天各基因表达量均低于对照组(P＜0.05)。由此推测CO2能抑制生物膜形成基因及毒力基因的表达，进而减弱沙门氏菌的致病能力。
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