2.2.2應(yīng)激條件對(duì)失活的作用
研究發(fā)現(xiàn)，微生物在暴露于應(yīng)激條件之后會(huì)通過(guò)遺傳調(diào)節(jié)或者生理適應(yīng)性提高其對(duì)于該應(yīng)激條件或者其他應(yīng)激條件的抗性，這種現(xiàn)象稱為“交叉保護(hù)”作用。因此，阪崎克羅諾桿菌在不同條件下的失活狀況可能由于遭受了各種應(yīng)激作用而發(fā)生改變。為研究干燥、饑餓、熱和冷應(yīng)激對(duì)復(fù)水嬰幼兒奶粉配方中阪崎克羅諾桿菌的熱失活的影響。Shaker等使用線性回歸得到受應(yīng)激與未受應(yīng)激阪崎克羅諾桿菌的D值和Z值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干燥和熱應(yīng)激均顯著降低了D值，即這兩種應(yīng)激作用均使得菌株對(duì)溫度更加敏感，耐熱性降低。而Chang等研究發(fā)現(xiàn)阪崎克羅諾桿菌BCRC 13988的耐熱性隨著熱應(yīng)激處理時(shí)間的延長(zhǎng)與熱應(yīng)激溫度的增加而增加。其中，溫度應(yīng)激導(dǎo)致耐熱性變化依舊通過(guò)D值變化來(lái)體現(xiàn)。Li Poting等也發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激（47.0℃、15 min）增強(qiáng)了阪崎克羅諾桿菌對(duì)消毒劑的抵抗力。由此可見(jiàn)，“交叉保護(hù)”作用可能是應(yīng)激依賴性的，熱應(yīng)激容易使得微生物抗性增加。不同應(yīng)激作用對(duì)阪崎克羅諾桿菌抗性的影響見(jiàn)表3。若“交叉保護(hù)”作用增加阪崎克羅諾桿菌的抗性，則構(gòu)建更為嚴(yán)格的綜合控制方案將是未來(lái)控制阪崎克羅諾桿菌污染的主要研究方向。
表3不同應(yīng)激處理對(duì)阪崎克羅諾桿菌在亞致死條件下的耐受性
綜上可以看出，早期阪崎克羅諾桿菌的失活研究多關(guān)注溫度對(duì)阪崎克羅諾桿菌的滅活效果，失活動(dòng)力學(xué)曲線的擬合多采用線性回歸的方法，且D值和Z值是研究中的重要參數(shù)。隨著失活研究的不斷深入，Weibull模型或帶肩或尾的非線性模型能更好地描述非熱失活曲線中出現(xiàn)的“拖尾”和“掃肩”等現(xiàn)象，擬合效果更好。然而，新技術(shù)為保持食品營(yíng)養(yǎng)和感官品質(zhì)而達(dá)不到完全滅菌的目的，容易造成失活曲線的“極端拖尾”，因此，研究者應(yīng)建立更多合適的模型來(lái)描述新技術(shù)對(duì)阪崎克羅諾桿菌的作用效果。雖然隨機(jī)性模型在阪崎克羅諾桿菌的失活研究中的使用相對(duì)較少，但其更加符合實(shí)際的估計(jì)柵欄因子對(duì)微生物的失活效果，其重要性仍不可忽視。另外，“交叉保護(hù)”作用的存在可能增加阪崎克羅諾桿菌的抗性，因此應(yīng)該研究更高強(qiáng)度的微生物控制技術(shù)。綜上，失活模型的建立反映了傳統(tǒng)、新技術(shù)對(duì)阪崎克羅諾桿菌的作用效果，只有將有效的微生物控制措施、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合才能有效保障奶粉的消費(fèi)安全。
3結(jié)語(yǔ)
目前，預(yù)測(cè)微生物學(xué)研究一般在溫度、pH值和aw等恒定環(huán)境條件下進(jìn)行，而奶粉在實(shí)際生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)過(guò)程中aw或溫度會(huì)因環(huán)境條件和人為因素而發(fā)生變化，因此在波動(dòng)aw或溫度下建立模型更加具有實(shí)際意義。在阪崎克羅諾桿菌預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建中，傳統(tǒng)的平板計(jì)數(shù)法耗時(shí)長(zhǎng)、特異性較差，導(dǎo)致微生物計(jì)數(shù)往往局限于純培養(yǎng)而不能排除背景微生物的干擾，而宏基因組學(xué)測(cè)序技術(shù)、凝膠電泳技術(shù)或聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等分子生物學(xué)技術(shù)因?yàn)榫哂刑禺愋詮?qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可能成為預(yù)測(cè)微生物研究中的有力工具。此外，由于遲滯期受到環(huán)境因素和微生物生理狀態(tài)的雙重影響，而研究者恰好缺乏對(duì)食品中所污染的微生物生理狀態(tài)的明確認(rèn)識(shí)，造成遲滯期的預(yù)測(cè)難度加大，因此對(duì)遲滯期設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一的定義成為遲滯期研究的關(guān)鍵點(diǎn)。近30年來(lái)，預(yù)測(cè)微生物學(xué)研究雖已取得相當(dāng)大的進(jìn)展，但模型多為實(shí)驗(yàn)室條件下所建立，而食品中微生物的實(shí)際生長(zhǎng)和失活狀況可能受營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、背景微生物或者實(shí)際生活環(huán)境等的影響，因此基于工業(yè)條件或者食品背景的模型驗(yàn)證工作不容忽視。今后的研究方向建議如下：
1）在信息共享的大數(shù)據(jù)時(shí)代下，雖然我國(guó)在預(yù)測(cè)微生物學(xué)研究領(lǐng)域已取得部分進(jìn)展，但國(guó)外早已推出ComBase預(yù)測(cè)微生物平臺(tái)和致病菌模型程序等預(yù)測(cè)微生物軟件，中國(guó)自主研發(fā)食品預(yù)測(cè)微生物學(xué)軟件鮮有推出。因此，微生物學(xué)家、數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家和分子生物學(xué)家應(yīng)積極進(jìn)行跨界合作，構(gòu)建既與國(guó)際接軌又符合中國(guó)國(guó)情的界面友好型預(yù)測(cè)微生物軟件，從而為數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。
2）科學(xué)界和監(jiān)管部門的主要目標(biāo)是在國(guó)家或者國(guó)際區(qū)域內(nèi)控制微生物，從而改善食品衛(wèi)生條件、提高食品安全水平。建議研究者繼續(xù)加強(qiáng)阪崎克羅諾桿菌的建模研究，利用劑量-效應(yīng)模型描述疾病發(fā)生概率，為阪崎克羅諾桿菌的暴露評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持，指導(dǎo)管理者制定合適的食品安全措施。
3）目前，針對(duì)阪崎克羅諾桿菌預(yù)測(cè)微生物學(xué)的生長(zhǎng)建模研究而言，急需對(duì)單細(xì)胞狀態(tài)下阪崎克羅諾桿菌遲滯期進(jìn)行討論。由于單細(xì)胞變異性的存在，利用概率函數(shù)的隨機(jī)性模型能更加貼近實(shí)際地描述阪崎克羅諾桿菌的遲滯期，并且生長(zhǎng)環(huán)境和歷史應(yīng)激對(duì)微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)影響不容忽視，因此可利用隨機(jī)性模型探究熱應(yīng)激、低溫脅迫、干燥應(yīng)激和pH值等環(huán)境因子對(duì)單細(xì)胞狀態(tài)下阪崎克羅諾桿菌遲滯期的影響。此外，應(yīng)更加重視低劑量致病菌污染時(shí)阪崎克羅諾桿菌的死亡動(dòng)力學(xué)建模。
4）近年來(lái)，控制病原微生物的新技術(shù)不斷發(fā)展，益生菌在奶粉中的應(yīng)用研究也逐步走向成熟，奶粉中的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化物質(zhì)及益生菌等均會(huì)對(duì)致病微生物的存活產(chǎn)生影響，所以構(gòu)建益生菌與阪崎克羅諾桿菌共存狀態(tài)下的預(yù)測(cè)微生物建模將更加具有實(shí)際意義。5）在歷史應(yīng)激對(duì)阪崎克羅諾桿菌在亞致死條件下耐受性的研究中發(fā)現(xiàn)，阪崎克羅諾桿菌中可能存在“交叉保護(hù)”作用，但是“交叉保護(hù)”作用的產(chǎn)生與菌株、應(yīng)激條件之間的關(guān)系尚待研究，同時(shí)，產(chǎn)生“交叉保護(hù)”作用的機(jī)制也待進(jìn)一步探討。
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