平阴玫瑰花蕾醇提物对Staphylococcus aureus的抑菌活性、机理及其在猪肉中的抑菌应用

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我国植物资源丰富,利用药食同源植物提取物开发高效、安全的天然植物源抗菌剂拥有广阔的前景。平阴玫瑰种植广泛,年产玫瑰花蕾达到8000 t,其花蕾入药已有百年历史,有研究报道玫瑰提取物具有一定的抗菌活性,但是未见对玫瑰花蕾提取物的抑菌机理等方面的研究。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是最常见的食源性致病菌之一,污染食品后能在多种条件下生长并产生肠毒素,严重影响人类健康和食品安全。然而利用目前的物理手段或化学手段防控金黄色葡萄球菌,可能会影响食物的感官特性或产生耐药性等问题。因此本研究以金黄色葡萄球菌为测试菌,对平阴玫瑰花蕾醇提物抑菌活性、抑菌机理、组成成分及在猪肉中的抑菌应用效果展开研究,主要结果如下:(1)采用牛津杯法,以抑菌圈直径为指标,考察平阴玫瑰花蕾醇提物对金黄色葡萄球菌的抑菌能力,结果表明:平阴玫瑰花蕾醇提物抑菌圈直径为19.07 mm。采用微孔板法,测定了平阴玫瑰花蕾醇提物的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC),结果表明:MIC、MBC分别为0.19 mg/m L、0.39 mg/m L。(2)测定了平阴玫瑰花蕾醇提物对金黄色葡萄球菌的杀灭曲线及平阴玫瑰花蕾醇提物在不同p H、温度、紫外照射时长处理下的抑菌稳定性。结果表明:平阴玫瑰花蕾醇提物在0.39 mg/m L浓度下10 h内可以完全杀灭S.aureus,在不同p H、温度、紫外照射时长处理下均具有稳定的抑菌活性。(3)采用UHPLC-MS法分析平阴玫瑰花蕾醇提物的潜在抑菌成分,结果表明:其潜在抑菌成分主要包括没食子酸、金丝桃苷等多酚类、黄酮类化合物。将经过平阴玫瑰花蕾醇提物处理后以及未经处理的S.aureus进行扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)分析,结果表明:经过处理后的S.aureus发生明显的皱缩及粘连,细胞壁和细胞膜破损,内容物泄露。(4)开展了平阴玫瑰花蕾醇提物处理S.aureus前后的碱性磷酸酶活性、蛋白泄露、胞内可溶性蛋白变化及转录组测序分析,结果表明:经过处理后碱性磷酸酶活性增高,表明平阴玫瑰花蕾醇提物对菌体的细胞壁产生了破坏;胞外蛋白浓度增加,表明平阴玫瑰花蕾醇提物对菌体的细胞膜产生了破坏;胞内可溶性蛋白含量减少,表明平阴玫瑰花蕾醇提物会破坏菌体细胞膜或影响菌体蛋白合成。原核转录组测序结果显示Hla、Exotoxin基因在MIC浓度平阴玫瑰花蕾醇提物处理后上调了24.6、196.2倍,这表明MIC平阴玫瑰花蕾醇提物处理可能会增强金黄色葡萄球菌的自我保护。(5)测定了平阴玫瑰花蕾醇提物对生物膜的清除作用以及在猪肉上应用后对S.aureus的抑菌效果、对猪肉p H及色度的影响,结果表明:平阴玫瑰花蕾醇提物在1/2 MIC浓度下12 h内对生物膜具有较好的清除效果;平阴玫瑰花蕾醇提物在1/2 MIC浓度下9d内能有效抑制猪肉中的S.aureus,并对猪肉的p H和色度影响较小。(6)利用响应面法模拟不同条件下提取物对猪肉中S.aureus的抑制作用,探究温度、提取物浓度、处理时间对平阴玫瑰花蕾醇提物抑菌效果的影响,结果表明:处理时间、温度和提取物浓度对抑菌效果影响均显著。
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