肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌的生長抑制效果、對橙汁品質影響——討論與結論
3、討論與結論
酸土脂環酸芽孢桿菌廣泛存在于自然界和土壤中，其菌體和芽孢可附著在水果表面，在加工過程中不可避免地會導致果汁生產設備和產品被污染。尤其是濃縮果汁生產中，一般會利用回收果汁濃縮時蒸發的水分清洗設備，由于回收的冷凝水溫度較高且呈微酸性，給酸土脂環酸芽孢桿菌生長繁殖提供了良好的環境。該菌在設備表面能形成致密的生物被膜，形成生物被膜的細菌內部有致密的三維空間結構，使細菌可以大量繁殖、擴散，對環境的耐受性也增強，導致其難以從加工設備的表面被清除。因此，酸土脂環酸芽孢桿菌往往通過污染生產設備、生產材料（加工水果）及半成品（濃縮果汁）等導致水果加工產品污染，對酸性果蔬產品的加工和保藏造成了嚴重危害，再加上該菌嗜酸耐熱的特性及其芽孢的高抗逆性，也對酸性果蔬制品的滅菌工藝提出了嚴峻的挑戰。鑒于果蔬汁中熱敏性營養成分豐富，果汁加工中尤為重視殺菌工藝對果汁品質的影響，如何采用溫和的方式控制該菌污染一直是食品殺菌領域亟待解決的問題。
肌苷是芽孢桿菌屬細菌的細胞代謝產物，可用做食品、藥品和藥物中間體等，具有改善腎功能，加速肝細胞的修復等多種醫療和保健功能。目前，與肌苷有關的細菌方面的研究一方面是肌苷生產細菌的選育，另一方面是對細菌芽孢萌發的促進作用，尚無其抑制細菌生長繁殖的研究和報道。課題組前期研究發現，肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌芽孢萌發的作用與現有報道截然相反，不僅延緩該菌芽孢萌發且導致營養菌體死亡。由于酸土脂環酸芽孢桿菌具有嗜酸耐熱的獨特生理特性，推測原因可能與該菌在酸性條件下具有特殊的代謝機制有關。大部分抑菌物質主要從破壞胞內蛋白和遺傳物質、損傷菌體細胞壁及抑制呼吸這三方面來發揮作用。
本研究發現，5 mmol/L濃度的肌苷就對酸土脂環酸芽孢桿菌的細胞壁和細胞膜具有明顯的損傷作用，并導致菌體死亡。肌苷作為細胞內ATP、輔酶A、核糖核酸及脫氧核糖核酸的組成部分，能直接透過細胞膜進入細胞，參與細胞的核酸代謝、物質代謝和能量代謝，并參與蛋白質的合成，因此，推測肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌細胞壁和細胞膜的破壞作用可能與肌苷進入菌體后對該菌的正常代謝功能造成了影響，進而導致菌體細胞壁和細胞膜合成受到影響而死亡，其分子機制有待深入研究。有研究報道，在橙汁和非碳酸飲料中，當該菌的菌體濃度達到105～106CFU/mL時，產生的愈創木酚量就能達到嗅覺的感官閾值。
本研究發現，當初始污染菌含量高達105CFU/mL和106CFU/mL時，5 mmol/L的肌苷添加量仍能將105CFU/mL的初始菌體的數量降低1個數量級，控制營養菌體的數量使之不能產生達到嗅覺閾值的愈創木酚量，抑制106CFU/mL的初始菌體數量不再增加，且對果汁的理化特性和感官品質均無顯著影響。因此，鑒于肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌具有抑制芽孢萌發和低劑量高效抑殺營養菌體的雙重效果，不失為理想的控制酸土脂環酸芽孢桿菌污染的高效綠色特異性抑菌劑。
在檢測肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌生物被膜形成能力的影響時，發現較低濃度的肌苷便可對酸土脂環酸芽孢桿菌的生物被膜量發揮抑制作用。推測肌苷可能一方面抑制了酸土脂環酸芽孢桿菌的生長而影響其生物被膜的形成量，另一方面可能是由于肌苷影響了酸土脂環酸芽孢桿菌細胞代謝，導致其胞外蛋白或多糖分泌減少，降低了菌體的黏附性，干擾了生物被膜的形成。細菌的生物被膜形成力與多種因素有關，如營養條件、環境等，因此肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌生物膜形成的影響機制需要進一步探討。菌體生物被膜含量的減少可以使菌體的活力以及抗性減弱，這為肌苷協同其它抑菌劑或殺菌技術發揮更好的控制該菌污染的作用提供了試驗和理論依據，肌苷有望成為酸性果汁生產中抑制酸土脂環酸芽孢桿菌污染的新型高效防腐殺菌劑。研究結果為開發能最大程度保存果汁營養成分和感官品質的新型酸土脂環酸芽孢桿菌的控制技術提供了試驗和理論依據。
肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌的生長抑制效果、對橙汁品質影響——摘要、材料與方法
肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌的生長抑制效果、對橙汁品質影響——結果與分析
肌苷對酸土脂環酸芽孢桿菌的生長抑制效果、對橙汁品質影響——討論與結論
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