畜牧养殖业中抗生素的滥用导致食品原料中食源耐药菌的污染问题日趋严重。有效的检测方法对预防和控制食源耐药菌感染和传播,保证人类健康、防止经济损失具有重要意义。现有的食源致病菌的检测方法存在着检测周期长、不能区分活死菌、仪器庞大、价格昂贵等不足。电化学传感器技术以其选择性好、灵敏度高、成本低廉和检测迅速等优势,为有效检测方法的构建提供了技术支撑。本文基于细菌能量代谢过程中的电子传递理论,引入刃天青作为氧化还原探针,研究了刃天青在食源大肠杆菌活体中的电化学特性,旨在通过活体传感电化学信号的获取,为构建快速、便携、低能耗和低成本的食源细菌耐药性快速检测电化学方法提供理论依据。具体结果如下:(1)优化了刃天青在缓冲体系中电化学特性的测定条件。采用循环伏安法(CV)和控制变量法,研究了三电极体系中的最佳工作电极和参比电极,研究了不同缓冲体系(磷酸盐缓冲溶液(PBS)和伯瑞坦-罗宾森缓冲溶液(BR))和不同pH值下BR缓冲液下刃天青的电化学特性,选择了合适的扫速,并在此基础上采用CV、差分脉冲伏安法(DPV)和方波伏安法(SWV)三种电化学方法测量了不同浓度刃天青的电化学特性。结果表明,工作电极为玻碳电极,参比电极为Ag/AgCl电极,扫描速度为0.15 V/s,在pH6.8的BR缓冲溶液体系中可获得最优的电化学信号在刃天青浓度为0.01～1 mmol/L时,采用CV、DPV和SWV三种方法所获取的电化学信号均随刃天青浓度的增加而增加,SWV法电化学响应信号更灵敏。(2)研究了刃天青在添加了大肠杆菌ATCC 25922活体的BR缓冲溶液中的电化学特性。采用分光光度法、平板计数法和CV法,研究了 0.02～2 mmol/L刃天青对大肠杆菌活体(OD600= 0.9)的的影响;运用CV法,探讨了氧气、大肠杆菌浓度和大肠杆菌与刃天青作用时间对刃天青电化学特性的影响。采用CV、DPV和SWV三种电化学方法,探讨了大肠杆菌ATCC25922的存在对刃天青电化学特性的影响。结果表明,溶液中氧的存在对电信号有影响,氮气处理10min可以消除氧气的影响;大肠杆菌与刃天青的相互作用时间对刃天青的电信号有显著影响,最优作用时间为60min。在大肠杆菌浓度为1.98×102～1.98×108CFU/mL范围内,随着大肠杆菌浓度的增加,采用CV、SWV和DPV方法测得的刃天青电信号与浓度变化呈线性相关,线性方程分别为:CV氧化峰电流方程y=0.026x-0.589,R2=0.908;CV 还原峰电流方程 y=0.045x+0.756,R2=0.918;DPV正扫方程 y=0.018x-1.427,R2=0.950;DPV 负扫方程 y=0.02x+1.697,R2=0.966;SWV 正扫方程 y=0.197x+2.351,R2=0.971;SWV 负扫方程 y=0.203x-2.192,R2=0.977,检测限为1.98×102 CFU/mL。采用CV、SWV和DPV三种方法均可在一定范围内对大肠杆菌活体进行定量分析,但SWV的信号灵敏度更高。电化学方法能灵敏准确的定量检测大肠杆菌ATCC 25922的活性,为进一步探讨刃天青在不同大肠杆菌分离株中的电化学特性提供了依据。(3)探究了刃天青在食源大肠杆菌分离株和与抗生素作用后分离株中的电化学特性。基于SWV法在定量检测大肠杆菌活体中的优势,研究了刃天青与大肠杆菌分离株作用不同时间所获得的电化学信号的变化;研究了刃天青与不同抗生素浓度作用下分离株的电化学信号变化;分析了添加氨苄西林后敏感菌株和耐药菌株电化学信号变化的不同,引入%RA值作为电化学方法检测细菌活性的指标,参考临床和实验室标准协会(CLSI)制定的药敏试验标准,初步建立了电化学判别细菌药物敏感性的方法。使用建立的方法对5株食源性大肠杆菌分离株进行3种抗生素的快速药敏试验,并同时与纸片扩散法药敏试验结果进行比较,提出界定细菌药物敏感和耐药的%RA值,验证并完善了电化学快速药敏判别方法。结果表明:选定50的%RA值可作为判断细菌敏感和耐药的阈值,运用设定的阈值对5株食源性大肠杆菌对3种抗生素的药物敏感性进行测定,结果与纸片扩散法一致,而纸片扩散法报告结果需18～24 h,本法仅需2.5 h,该研究可望为电化学快速药敏试验方法的研究提供理论基础。