沙門氏菌是腸桿茵科中的一類重要菌屬,Eberth(1880)和Gaffky(1884)最早發(fā)現(xiàn)了霍亂桿菌,1885年Salmon和Smith從患霍亂病的豬體中分離出豬霍亂桿菌,Lignieres在1900年為了紀(jì)念豬霍亂桿茵的共同發(fā)現(xiàn)者Salmon D.E,將本菌屬定義為沙門氏菌屬。沙門氏菌屬為革蘭氏陰性直巧菌,菌體大小通常為(0.7-1.7 um×(2.0-5.0)um,最適生長溫度為37攝氏度,兼性厭氧,通常具有周身鞭毛,能運動,能發(fā)酵葡萄糖等糖類產(chǎn)酸。本論文主要就血清類型對沙門氏菌株生長行為和形成腸沙門氏菌生物膜的能力的影響。研究相關(guān)沙門氏菌生物膜的形成和生長動力學(xué)的相關(guān)參數(shù),為食品加工領(lǐng)域提供關(guān)于如何有效避免控制沙門氏菌的生長及繁殖提供相關(guān)理論指導(dǎo)。
全自動生長曲線分析儀的應(yīng)用
應(yīng)用芬蘭的Bioscreen-C全自動生長曲線分析儀測試了沙門氏菌在肉湯培養(yǎng)基中培養(yǎng)的生長曲線圖,測試了各種沙門氏菌在胰蛋白胨培養(yǎng)基肉湯中生長的相關(guān)OD420-580值,其中的OD值是每隔兩小時測試一次,培養(yǎng)過程中搖晃、生長及OD值的測試全是自動完成的,并且能夠長時間對于不同類型的沙門氏菌菌株生長情況進(jìn)行測定,并計算出相應(yīng)的增長率。
實驗結(jié)果
研究了血清類型對沙門氏菌菌株生長行為和形成腸沙門氏菌生物膜的能力的影響。確定了生物膜形成與沙門氏菌的生長動力學(xué)的關(guān)系參數(shù)。本研究共收集到10種血清型(S.enterica serotype Typhimurium,S.Newport,S.Paratyphi B,S.Poona、S.Derby、S.Infantis、S.Enteritidis、S.Virchow、S.Agona、S.Typhi)共69株菌株(61株家禽分離菌株和8株參考菌株)進(jìn)行了檢測。檢測到了具有強生物膜形成沙門氏菌菌株。而試驗沙門氏菌株的生長動力學(xué)與其血清型有關(guān)。本實驗室中所有的沙門氏菌菌株都具備在聚苯乙烯微孔板上產(chǎn)生生物膜的能力(采用結(jié)晶紫染色法)。結(jié)果表明經(jīng)檢測的S.enterica型分離菌株具有較高的致病性,這類菌株具有在聚苯乙烯表面形成生物膜的能力。其中S.Agona and S.Typhi serotypes菌株對于生物膜的形成能力是相當(dāng)大的。當(dāng)環(huán)境中存在S.Agona或S.Typhi類型的沙門氏菌菌株時,必須需要注意在食品加工環(huán)境中有效控制沙門氏菌的繁殖及生長。
圖1、不同血清型的腸道沙門氏菌形成的生物膜能力對應(yīng)的OD580光密度值
圖2、根據(jù)沙門氏菌產(chǎn)生生物膜的能力(弱、中、強)對69株沙門氏菌株其進(jìn)行了分類。從表中可以看出,不同菌株具有不同的生物膜形成能力,其中S.Agona和S.Typhi兩種類型的沙門氏菌株的在聚乙烯孔中形成的生物膜能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他類型的菌株。
圖3、不同血清型腸道沙門氏菌菌株(10種)在胰蛋白酶大豆湯培養(yǎng)基中的生長曲線。培養(yǎng)溫度為37度,測試周期為48個小時。從圖中可以看出Typhi沙門氏菌株生長的較慢,而Paratyphi B沙門氏生長得較快。
圖4、69株腸道沙門氏菌的微生物計數(shù)與OD420-580值的相關(guān)性函數(shù)圖,從圖中可以看出OD值與其微生物計數(shù)法測試值的線性相關(guān)性為95%,基本是線性相關(guān)的。
圖5、69株腸道沙門氏菌菌株在基于24小時培養(yǎng)后的OD24h(培養(yǎng)24小時后的OD420-580)及其生物膜的形成(24小時的培養(yǎng)后采用結(jié)晶紫染色法測試的OD580)和這些菌株的最大的生長速率(OD420-580/h)的三維函數(shù)關(guān)系圖。
總結(jié)
沙門氏菌成為全球范圍內(nèi)危害么眾健康最主要的食源性致病菌,其毎年都會引起多起食物中毒事件。沙口氏菌在食品加工的接觸表面形成的生物菌膜可引發(fā)大范困的交叉巧染。尤其是本論文的研究發(fā)現(xiàn)沙門氏菌菌株在塑料表面能夠產(chǎn)生的生物膜的能力很強,尤其是S.Agona和S.Typhi serotypes這兩種沙門氏菌株的生物膜的生產(chǎn)力很強,本論文應(yīng)用了芬蘭Bioscreen C公司開發(fā)的全自動生長曲線分析儀研究不同血清類型的沙門氏菌株在含有肉湯培養(yǎng)基中的生長情況,通過測試這些沙門氏菌株的OD420-580值來判斷不同類型的沙門氏菌株的生長速率。由于Bioscreen C全自動生長曲線分析儀具有可以實現(xiàn)對不同菌株培養(yǎng)過程中搖晃、生長及OD值的測試全部是自動完成,而常規(guī)的酶標(biāo)法測試OD值需要一個一個的去測試,因此該設(shè)備的高通量方法也為研究人員節(jié)省大量時間,并提供了非??煽康年P(guān)于沙門氏菌株的生長數(shù)據(jù),這也為研究人員確定了兩種沙門氏菌株機制在塑料表面形成生物膜的能力,為研究人員在今后在食品加工過程中如何有效的避免沙門氏菌株的繁殖生長提供了重要的理論支持,這說明全自動生長曲線分析儀Bioscreen C為研究人員在食品安全性研究的方面的開發(fā)提供了重要的技術(shù)支持。
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