微生物风险评估是当前保障食品安全的重要科学工具之一,广泛应用于食品安全政策、法规和标准的制定。菌株多相异质性是微生物的固有特性,普遍存在于各类致病菌之中,影响着风险评估的准确性和不确定性。菌株多相异质性主要包括生长和失活异质性、被膜形成异质性、毒力异质性和耐药异质性四个存在形式。在食品的加工和贮藏过程中,温度对菌株的多相异质性具有很大的影响,尤其对菌株的生长和失活异质性以及生物被膜异质性。因此,研究温度对食源性致病菌失活异质性和生物被膜异质性的影响,对于提高食品安全风险评估的准确性和可靠性具有重要的意义。本研究以食源性致病菌(副溶血性弧菌、单增李斯特菌和大肠杆菌)为研究对象,首先,对不同食品工业中常用的杀菌(65℃)和储藏温度(10℃)条件下19株副溶血性弧菌失活异质性进行分析;其次,探究了低温条件下(4℃和10℃)副溶血性弧菌预形成的生物被膜的变化;最后,探究了低温条件下(4℃和10℃)单增李斯特菌和大肠杆菌预形成的物被膜的变化,并分析了三种食源性致病菌预形成生物被膜异质性。为食品安全风险评估的准确性和可靠性提供理论参考。本文主要研究内容及研究结果如下:1.食品工业中常用杀菌及贮藏温度作用下副溶血性弧菌失活异质性的研究本文研究了19株副溶血性弧菌在食品工业中常用的巴氏杀菌温度(65°C)及冷链温度(10°C)作用下的失活情况,并结合Weibull模型,拟合相应的失活参数(t_R值),探究了不同菌株间的失活异质性。结果表明,在65°C处理条件下,19株副溶血性弧菌的t_R值介于22.619~67.229s,VPC-1为最耐热菌株,而VPC-10为最不耐热菌株,热失活参数t_R值最适的概率分布为Normal(44.817,12.266)。在10°C条件下,t_R值介于113.954~371.383h,VPC-3为最耐冷菌株,VPC-2为最不耐冷菌株,冷失活参数t_R值最适的概率分布为LogLogistic(51.450,148.88,4.6648)。本研究结果表明,副溶血性弧菌的热失活和冷失活间没有显著的相关性,菌株的失活异质性广泛存在于副溶血性弧菌之中,仅基于单一菌株进行失活模型的拟合,很难描述其整体的失活趋势。同时,初步构建了菌株失活异质性的随机模型,使用概率分布代替传统的失活参数,以期为食品工业中副溶血性弧菌的风险控制提供可靠的科学工具。2.冷激条件下预形成副溶血性弧菌生物被膜的发展变化本文分析了低温冷激条件下副溶血性弧菌预形成生物被膜的发展变化。以改进的结晶紫染色法检测生物被膜总量,以改进的超声法和Lowry法量化胞外多糖和蛋白质。同时,激光共聚焦显微镜直观显示了冷激条件下预形成生物被膜形态结构的变化,并深入分析了生物被膜结构的变化,以及生物被膜结构参数和基因表达的相关性。在冷激条件下,副溶血性弧菌生物被膜总量增加,同时,副溶血性弧菌预形成的生物被膜胞外多聚物的主要成分胞外多糖和蛋白质也逐渐增加,被膜形成相关鞭毛基因和毒力基因的表达活跃。生物被膜的平均厚度(MT)、平均扩散距离(ADD)、孔隙率(P)、生物膜粗糙度(BR)和均匀性(H)在冷激过程中也发生了变化,同时这些参数之间存在显著相关性(p<0.01),而生物被膜结构参数与生物被膜相关基因表达的相关性较弱(p<0.05)。因此,4°C和10°C冷激不能完全抑制副溶血性弧菌预形成生物被膜的生长,风险评估人员在制定控制食源性感染风险的战略时应考虑到这一因素。3.冷激条件下预形成食源性致病菌生物被膜异质性分析本文分析了冷激条件下单增李斯特菌和大肠杆菌预形成生物被膜的发展变化,并分析副溶血性弧菌、单增李斯特菌和大肠杆菌预形成生物被膜的异质性。结果显示,在冷激条件下,单增李斯特菌和大肠杆菌生物被膜总量增加,同时,胞外多糖也逐渐增加。生物被膜的平均厚度(MT)、平均扩散距离(ADD)、孔隙率(P)、生物膜粗糙度(BR)和均匀性(H)在冷激过程中也发生了变化。相比于单增李斯特菌和副溶血性弧菌,大肠杆菌生物被膜结构变化较大;结果表明,在冷激条件下,食源性致病菌预形成生物被膜具有较大的异质性。