超高压结合热处理(HPTS)下芽孢皮层肽聚糖水解是造成细菌芽孢死亡的重要原因。本文以枯草芽孢杆菌芽孢为研究对象,芽孢皮层肽聚糖发生水解为主线,首先研究压力结合理化因素对芽孢的诱导效应,分析对比超高压结合理化因素的组合处理对芽孢及皮层肽聚糖的影响及水解情况,但结果不能确定其就是皮层肽聚糖发生水解。因此,单独提取出皮层肽聚糖,化学分析其组成结构,确定肽聚糖特征物质;最后寻求并优化特征物质的高效液相色谱法(HPLC)分析HPTS处理下皮层肽聚糖的非酶水解产物,阐明皮层肽聚糖水解方式,推进对HPTS杀灭芽孢机理的理解。具体研究内容及主要结论如下:(1)研究了压力结合各理化因素对芽孢的诱导效应,分析对比超高压结合酸、糖、乙醇的组合处理对枯草芽孢杆菌芽孢及皮层肽聚糖的作用效果。超高压结合酸、糖对芽孢的萌发有一定的作用,诱导作用程度为酸>糖,且pH值越低、糖浓度越低,OD600下降程度越大。150 MPa结合酸、糖释放的2,6-吡啶二羧酸(DPA)含量明显高于450 MPa。压力结合酸对DPA的释放有协同作用,而压力结合糖却有一定程度的抑制作用,DPA的释放量低于单独使用超高压所释放的DPA含量。150 MPa、450 MPa结合酸使芽孢释放了一定的物质,但只有高压结合pH=1的酸才对芽孢皮层有水解作用。150 MPa、450 MPa对芽孢及皮层肽聚糖水解的影响并无显著差异。150 MPa、450 MPa结合不同浓度的乙醇对芽孢的萌发几乎没有影响,且更完整的保护了芽孢的内部结构。(2)研究了芽孢皮层肽聚糖的结构与组成。从芽孢中提取的粗肽聚糖经红外光谱分析发现具有典型的肽聚糖结构特征基团,研究发现变溶菌素比溶菌酶更充分地水解了肽聚糖,对皮层肽聚糖组成成分与含量测定中发现肽聚糖主要以糖类和蛋白质为主,并用HPLC法测定了肽聚糖水解物中各种氨基酸的含量,研究发现芽孢皮层肽聚糖中氨基酸含量显著高于细菌营养体细胞壁肽聚糖中的氨基酸含量,这种组分含量和结构上的不同很可能是造成皮层肽聚糖独特性质的原因。同时利用扫描电镜观察到未处理的皮层肽聚糖呈长杆状,被酶解的肽聚糖出现明显的坍塌与凹陷。(3)研究了 HPTS下皮层肽聚糖的水解方式。首先分析了使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)的水解情况,但由于没有相应的质谱库和大分子标准品,所以无法确定肽聚糖是否发生了非酶水解。转而针对皮层肽聚糖小分子特征水解物N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)和N-乙酰胞壁酸(NAM),采用HPLC分析HPTS处理后的皮层肽聚糖样品。在优化HPLC色谱条件的过程中,发现C18柱、氨基柱和Sugar-D糖柱无法有效分离鉴定NAG和NAM。最终使用Aminex HPX-87H糖柱成功分离鉴定了 NAG和NAM标准品,并使用该柱检测出HPTS处理后皮层肽聚糖样品上清液中存在大量NAM,证实HPTS处理下芽孢皮层肽聚糖发生了非酶水解。