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枯草芽孢杆菌对扩展青霉的抑菌特性及其活性物质研究

作　者: 孙卉
导　师: 师俊玲
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 食品科学
关键词: 枯草芽孢杆菌扩展青霉抑菌特性苹果
分类号: S476.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

扩展青霉是引起苹果采后腐败的主要病原微生物,不仅导致苹果贮藏期间的病变,造成经济损失,更重要的是能够产生具有致癌、致畸、致突变作用的展青霉素。展青霉素污染已成为苹果浓缩汁加工中的主要安全问题之一。抑制扩展青霉的生长有助于从根本上控制展青霉素污染问题。本文在前期研究的基础上,以扩展青霉SP-2205为指示菌对枯草芽孢杆菌CCTCC M207209液体产物和气体产物的抑菌特性、液体产物中抑菌活性物质的稳定性及应用潜质进行了研究,以期为进一步研究和工业化生产及应用提供理论和实践基础。研究中所用方法及主要研究结果如下:（1）用杯碟法考察了枯草芽孢杆菌CCTCC M207209无菌体发酵液对多种苹果致腐真菌和食源性细菌的抑制作用;并以扩展青霉为指示菌考察了枯草芽孢杆菌CCTCC M207209无菌体发酵液对热、酸、碱、紫外线,以及金属离子等处理方法的稳定性;并考察了该物质在新鲜果汁发酵中对扩展青霉生长的影响。结果显示,热处理对发酵液的抑菌活性无显著影响;121oC下保温30 min或pH4～8下处理24h后的发酵液仍能保持80%以上的抑菌活性;对紫外光的耐受时间为6h;K⁺、Na⁺和Mg²⁺对抑菌活性有一定促进作用,Zn2+和Fe3+对抑菌活性有抑制作用。发酵液中的多糖无抑菌活性,蛋白质或肽类是其主要抑菌成分。CCTCC M207209无菌体发酵液对10种病原菌有抑制作用,其中对大肠杆菌和扩展青霉的抑菌作用最强,对苹果汁中扩展青霉生长的抑制作用可达80%以上。（2）提取枯草芽孢杆菌CCTCC M207209无菌体发酵液中的抑菌活性成分,利用杯碟法考察枯草芽孢杆菌CCTCC M207209抗菌蛋白对多种苹果致腐真菌和食源性细菌的抑制作用;并以扩展青霉为指示菌考察了枯草芽孢杆菌CCTCC M207209抗菌蛋白对热、酸、碱、紫外线,以及金属离子等处理方法的稳定性。结果显示,提取发酵液中抗扩展青霉活性蛋白的最适硫酸铵饱和度为50%;CCTCC M207209抗菌蛋白对10种病原菌有抑制作用,其中对金黄色葡萄球菌和黄柄曲霉的抑菌作用最强;抗菌蛋白的抑菌活性在121℃处理30 min后无减小;pH=7时稳定性最高,处理8 h后抑菌活性无降低;紫外线照射前3 h迅速降低,此后变化较小;不同pH和紫外线照射8 h后的活性保持率均大于50%;0.05 mol/L的Na⁺和Mg²⁺对抑菌活性有促进作用,Ca²⁺、Zn²⁺和Fe²⁺则使其完全失活。（3）用平板对扣法对其挥发性气体进行抑菌特性研究,并利用GC-MS联用仪进行其组分的鉴定。结果显示,枯草芽孢杆菌CCTCC M207209挥发性气体产物对参试的所有苹果致腐真菌都有显著的抑制作用,其中对扩展青霉最强,抑菌率可以达到（87.2±4.19）%,而对食源性细菌没有抑制作用;扩展青霉孢子悬液的浓度可以影响枯草芽孢杆菌CCTCC M207209的挥发性物质的抑菌作用,当孢子悬液小于1.5×10⁵个/mL时扩展青霉的生长可被完全抑制;通过GC-MS联用仪分析,枯草芽孢杆菌CCTCC M207209挥发性气体产物中有34种新产生的物质。（4）用新鲜苹果进行了枯草芽孢杆菌CCTCC M207209的应用潜力分析。结果显示,含菌体（1×10⁸个/mL）发酵物能够完全抑制低浓度扩展青霉（1.5×10⁵个/mL）对苹果的侵染,活性蛋白可将其在苹果上的侵染率降低至55.6%,并可有效抑制其在苹果中的生长;各种制备物抑制扩展青霉生长的能力为,含菌体（1×10⁸个/mL）发酵物>抗菌活性蛋白溶液>无菌体发酵液>挥发性气体产物>灭菌后的带菌体发酵液。

枯草芽孢杆菌对扩展青霉的抑菌特性及其活性物质研究

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