芳樟醇(3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇)，別名里那醇，是一種無色或淺黃色、易揮發(fā)的液體，存在于多種植物精油中。芳樟醇具有較高的安全性，我國食品安全國家標準GB 1886.148—2015將芳樟醇列入食品添加劑，美國食品和藥物管理局將芳樟醇歸類為“公認安全使用物質(zhì)”(GRAS)。芳樟醇可用作天然食用香料，也可用于配制食用香精，在食品生產(chǎn)加工過程中常用作增香劑和調(diào)味劑；同時，芳樟醇具有良好的抗菌活性。研究表明，芳樟醇對銅綠假單胞菌、熒光假單胞菌、腐敗希瓦氏菌]和大腸桿菌等細菌均表現(xiàn)出較強的抗菌活性，對白色念珠菌、皮膚癬菌等真菌也具有抑菌活性，氣相的芳樟醇對大腸桿菌也具有較強的氣相抗菌活性。研究認為，芳樟醇在活性食品包裝中具有應用前景，可通過微膠囊化、制備抗菌膜等方式釋放其抗菌活性，延長食品的保質(zhì)期。目前，芳樟醇的抑菌機制尚不明確，有關芳樟醇對莓實假單胞菌的抑菌活性及機制的研究鮮有報道。
本研究擬以莓實假單胞菌為指標菌，探討芳樟醇對其抑菌活性及作用機制。通過測定芳樟醇的最小抑菌濃度(MIC)，判斷其抑菌作用強弱；采用紫外分光光度法測定指標菌的生長曲線，評價芳樟醇的抑菌活性；通過掃描電子顯微鏡觀察、結晶紫染色實驗、二乙酸熒光素(FDA)染色實驗以及測定電導率、核酸泄漏、呼吸代謝活力和呼吸鏈脫氫酶活性的變化，考察芳樟醇對莓實假單胞菌細胞結構的破壞作用和呼吸代謝的抑制作用，探究芳樟醇對指標菌的抑菌機制，希望為其應用于食品保鮮和開發(fā)天然防腐劑提供理論依據(jù)。
莓實假單胞菌生長曲線的繪制
采用紫外分光光度法測定莓實假單胞菌的生長曲線。按1.3.1方法制備菌懸液，以5%(體積分數(shù))的接種量接種于液體營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中；以加入濃度為1倍MIC(1MIC)和2倍MIC(2MIC)的芳樟醇為實驗組，按1.3.2方法設置空白組和陰性對照組，于30℃、150 r/min搖床培養(yǎng)，每隔2 h取樣，并測定600 nm處的吸光值(OD600)，連續(xù)24 h。以培養(yǎng)時間為橫坐標，所測吸光值為縱坐標，繪制莓實假單胞菌的生長曲線。
芳樟醇對莓實假單胞菌生長的影響
細菌的生長曲線可以直觀反映其生長情況及生長速率。為研究芳樟醇對莓實假單胞菌生長的影響，在研究抑菌活性的基礎上，測定了莓實假單胞菌的生長曲線，結果如圖1。由圖1可知，空白組和陰性對照組的細菌生長均呈典型的S型生長曲線，空白組經(jīng)過一定時間的延滯期后，OD值顯著增高，進入快速生長的對數(shù)期；陰性對照組生長略微緩慢于空白組，最終與空白組同時達到穩(wěn)定期，表明1%的乙醇有一定的抑菌作用，但對細菌生長影響不大。含有1MIC和2MIC芳樟醇的實驗組，生長曲線呈現(xiàn)顯著差異，OD值基本處于低值波動，數(shù)值和增長幅度明顯低于空白組和陰性對照組，說明細菌生長較為緩慢。結果表明，芳樟醇延緩了莓實假單胞菌細胞的生長周期，能有效抑制莓實假單胞菌的生長。
圖1莓實假單胞菌的生長曲線
本文研究了芳樟醇對莓實假單胞菌的抑菌活性及作用機制，結果表明：芳樟醇對莓實假單胞菌具有較強的抑制作用，其最小抑菌濃度為1.5 mL/L；芳樟醇能破壞莓實假單胞菌細胞膜的完整性，增加細胞膜的通透性，導致胞內(nèi)物質(zhì)向外泄漏；芳樟醇抑制呼吸鏈脫氫酶活性，破壞呼吸鏈，引起細胞呼吸代謝活力降低，從而導致胞內(nèi)代謝紊亂，抑制菌體生長。
相關新聞推薦
1、基于全自動生長曲線分析儀研究梅洛葡萄酒發(fā)酵性能和香氣產(chǎn)生的影響因素