?香芹酚對惡臭假單胞菌生長、運動能力、產胞外蛋白酶和生物被膜能力影響(三)
2.3香芹酚對惡臭假單胞菌產嗜鐵素和胞外蛋白酶的影響
由于嗜鐵素平板由鉻天青、十六烷基三甲基溴化銨和鐵離子組成,故呈藍色(圖3A)。當細菌產生嗜鐵素時,嗜鐵素平板會出現淡黃色暈圈,這是由于嗜鐵素對Fe3+選擇性黏著,對Fe3+具有一定的親和性。由圖3A可知,空白對照組、DMSO對照組、0.005%和0.010%組均出現黃色暈圈,且呈逐漸減小趨勢,0.015%、0.020%、0.025%組均未見黃色暈圈,表明香芹酚能夠抑制惡臭假單胞菌產嗜鐵素的能力,且香芹酚含量越高,抑制效果越明顯。不同小寫字母表示組間差異極顯著(P<0.01)。下同。
圖3不同體積分數香芹酚對惡臭假單胞菌產嗜鐵素(A)和胞外蛋白酶(B、C)的影響
由圖3B可知,平板上的空白對照組和DMSO對照組出現較大的白色透明圈,說明惡臭假單胞菌分泌的蛋白酶分解了平板中的蛋白質,導致白色透明圈的產生。而香芹酚處理后,白色透明圈直徑減小,且香芹酚含量越高,白色透明圈直徑越小,表明香芹酚能夠抑制惡臭假單胞菌胞外蛋白酶的產生。由圖3C可知,香芹酚體積分數為0.025%時,透明圈直徑比空白對照組減小31.15%。0.015%、0.020%、0.025%組的透明圈直徑極顯著小于空白對照組(P<0.01),說明香芹酚能夠抑制惡臭假單胞菌胞外蛋白酶的產生,且香芹酚含量越高,抑制效果越好。由此可知,香芹酚能夠抑制惡臭假單胞菌胞外蛋白酶產生,可有效阻止其對蛋白質的利用,減緩食品腐敗變質,在肉及肉制品等高蛋白食品保鮮中具有巨大的應用潛力。
2.4香芹酚對惡臭假單胞菌產生物被膜的影響
細菌生物被膜有復雜的三維結構,是細菌黏著在接觸表面后分泌的多糖類物質、脂質蛋白、脫氧核糖核酸等組成的復合物,其包裹方式可有效保護內部細菌,增強細菌對環境的抵抗力,有利于其在惡劣環境中生存。由圖4可知,香芹酚對惡臭假單胞菌生物被膜的產生呈現濃度依賴性抑制作用。香芹酚含量越高,生物被膜抑制作用越明顯。與空白對照組相比,當用0.015%~0.025%香芹酚處理惡臭假單胞菌后,其產生的生物被膜減少50.9%~86.35%。0.025%組惡臭假單胞菌生物被膜產量極顯著低于空白對照組(P<0.01),說明香芹酚能夠抑制惡臭假單胞菌產生物被膜,且香芹酚含量越高,抑制效果越好。Addo等研究發現,香芹酚和桉樹腦可通過干擾細菌的運動能力分別抑制金黃色葡萄球菌和陰溝桿菌的生物被膜形成;劉楠也發現,香芹酚對熒光假單胞菌的生物被膜有破壞作用。與本研究結果一致。綜上,香芹酚可以有效抑制惡臭假單胞菌生物被膜的產生能力。
圖4不同體積分數香芹酚對惡臭假單胞菌生物被膜產生能力的影響
2.5香芹酚對惡臭假單胞菌核酸泄漏的影響
細胞膜是具有彈性的半透性膜,可選擇性地交換物質,菌液中大分子含量變化是反映細胞膜滲透性變化的重要指標,如果大分子含量變化顯著,說明細胞膜可能受到了嚴重損壞。由圖5可知,隨著香芹酚含量增加,核酸泄漏量增多;隨著處理時間的延長,惡臭假單胞菌核酸泄漏量增多。經香芹酚處理15 min后,0.005%~0.025%組核酸泄漏量比空白對照組增加41.32%~77.84%;處理45 min后,0.005%~0.025%組核酸泄漏量比空白對照組增加60.43%~82.97%。香芹酚處理15、30、45、60 min,0.005%~0.025%組核酸泄漏量均極顯著高于空白對照組(P<0.01)。Zhang Junshun等研究表明,香芹酚會破壞細菌細胞膜,改變其細胞膜滲透性,導致核酸泄漏,最終導致細胞死亡。本研究結果中,核酸泄漏物變化趨勢與Ma Maomao等在研究香芹酚和獨活素對大腸桿菌O157:H7和鼠傷寒沙門氏菌的協同作用中的變化趨勢相似,Abdelhamid等研究中也發現香芹酚能夠抑制沙門氏菌生長,導致細菌細胞內核酸泄漏,且具有濃度依賴性,與本研究結果相似。
圖5不同體積分數香芹酚對惡臭假單胞菌核酸泄漏的影響
3、結論
本研究采用不同體積分數的香芹酚處理惡臭假單胞菌,觀察香芹酚對惡臭假單胞菌的抑菌效果。結果表明,當香芹酚體積分數≥0.015%時,對惡臭假單胞菌的生長、運動能力、產胞外蛋白酶和生物被膜能力具有顯著的抑制作用。此外,核酸泄漏結果表明,香芹酚能夠引起胞內物質泄漏,破壞惡臭假單胞菌的細胞完整性。綜上所述,香芹酚對惡臭假單胞菌具有良好的抑制作用,在高蛋白食品如肉及肉制品保鮮中具有巨大的應用潛力。
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