大米分离蜡样芽孢杆菌生物被膜形成特性及其光动力灭活研究

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作为一种常见食源性病原微生物,蜡样芽孢杆菌引起食物中毒的报道越来越频繁.我国最常见的呕吐型蜡样芽孢杆菌食物中毒多为其污染大米等粮食类食品引起,造成严重食品安全隐患.本文通过生化鉴定及聚合酶链式反应从市售大米中分离出蜡样芽孢杆菌,用改良的微孔板法、比浊法和平板计数法判断培养条件对生物被膜形成的影响及孟加拉红介导的光动力作用效果,利用激光共聚焦扫描显微镜、聚丙烯酰胺凝胶电泳及琼脂糖凝胶电泳技术研究光动力对蜡样芽孢杆菌生物被膜的作用机理.主要研究结果如下: 1.将市售大米经粉碎等预处理后进行平板培养,之后分离纯化平板上长出的蜡样芽孢杆菌疑似菌株进行生理生化鉴定,最后对生理生化鉴定结果与蜡样芽孢杆菌相符菌株进行16S rDNA分析,确定了疑似菌株为蜡样芽孢杆菌. 2.培养条件及接触材料可影响蜡样芽孢杆菌生物被膜的形成.通过酶标仪测定不同环境条件及接触材料表面形成的蜡样芽孢杆菌生物被膜OD600判断其生物被膜的形成状况差异,结果表明:24h形成成熟被膜,37℃、pH7.0利于生物被膜形成;糖、MgCl2及低浓度CaCl2(0.01%)对生物被膜形成有促进作用;玻璃、聚氯乙烯、有机玻璃及不锈钢表面均可形成蜡样芽孢杆菌生物被膜;不锈钢,尤其是大米污染过的不锈钢表面生成能力最强,被膜内菌体存活时间更长. 3.孟加拉红介导的光动力作用对于蜡样芽孢杆菌生物被膜灭活效果显著.选取不同光敏剂浓度及光照能量密度探讨光动力灭菌过程的最佳条件,结果表明:激光能量密度为100J/cm2,孟加拉红浓度为50μM时达到最佳光动力灭活效果,菌体数量减少1.38个数量级,死亡率达95.76%. 4.RB-aPDT灭活蜡样芽孢杆菌生物被膜可能的机理是破坏菌体细胞膜、损伤DNA及降解蛋白质.通过激光共聚焦扫描显微镜观察不同光敏剂浓度及光照计量处理的生物被膜中菌体状况,发现随着光动力条件的优化,生物被膜中越来越多的菌体细胞膜发生破裂而死亡.琼脂糖凝胶电泳实验表明RB-aPDT可引起生物被膜中蜡样芽孢杆菌基因组DNA损伤.聚丙烯酰胺凝胶电泳实验表明RB-aPDT处理后副溶血弧菌的蛋白质降解非常明显,即该过程发生了全蛋白损伤. 结果表明:RB-aPDT可有效控制蜡样芽孢杆菌生物被膜,灭菌机理可能是通过光动力作用产生单线态氧破坏细菌菌膜结构,降解细菌细胞全蛋白以及造成DNA损伤等方式完成的.综上,RB-aPDT可有效控制蜡样芽孢杆菌生物被膜,具有良好工业应用潜力.

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作者
马悦;
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作者单位

暨南大学;

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授予单位暨南大学;
学科工学食品科学
授予学位硕士
导师姓名唐书泽;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类废物处理与综合利用;工程材料学;
关键词
大米; 分离; 蜡样芽孢杆菌; 生物被膜; 形成特性; 光动力;

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