新疆豆制品生产环境中肉毒梭菌分离鉴定及其控制技术研究

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肉毒梭菌属于厌氧性梭状芽孢杆菌属,是严格厌氧菌。肉毒梭菌广泛分布于土壤、淤泥和动物粪便中,并可借助食品、农作物、水果、海产品等传播到各处,其引起的肉毒梭菌中毒死亡率高,已成为众多动物性食品和豆制品的安全隐患。本研究从豆制品加工厂附近土壤分离出一株肉毒梭菌,应用病原形态学鉴定、细菌生理生化反应及16SrDNA测序分析相结合的方法对分离出的肉毒梭菌进行鉴定;传统的肉毒梭菌检验方法具有耗时长,成本高,特异性不强等特点,本研究引入SYBR-Green Realtime-qPCR方法检测肉毒梭菌,对建立肉毒梭菌的快速灵敏检测方法进行了初步探讨;针对豆干中存在的肉毒梭菌,分别采用不同的包装方式、灭菌温度、pH值、水分含量、贮藏温度豆干其进行处理,研究其对肉毒梭菌的控制情况,同时结合Realtime-qPCR法对其进行分析;最后分别在豆制品中添加八角提取物、Nisin、亚硝酸盐、溶菌酶等,研究不同调味品和食品添加剂对肉毒梭菌的抑制效果。  1、豆制品生产环境中肉毒梭菌的分离鉴定  采集豆制品生产环境附近的土壤样品60份,分别来自菜市场、豆制品加工厂、污水沟旁草地、食品厂污水淤泥。分别在有氧和厌氧条件下,经过富集培养、分离培养,通过生理生化实验和分子生物学实验进行鉴定。  结果表明:在生理生化鉴定中,目标菌可分解葡萄糖、麦芽糖、果糖、蔗糖,不发酵半乳糖、甘露醇、甘露糖;石蕊牛乳培养基变蓝色,在培养后期,产生大量气体;明胶液化试验中,明胶最后呈液态,反应为阳性。采用通用引物和特异性引物对目标菌的DNA进行PCR扩增,经琼脂糖凝胶电泳检测有清晰条带。所得PCR产物测序结果进行BLAST分析后,其与GenBank中A型肉毒梭菌序列相似度高达97%,将其确定为A型肉毒梭菌。  2、实时荧光定量法(Realtime-qPCR法)检测肉毒梭菌  在第一部分分离出A型肉毒梭菌的基础上,以其为目标菌进行检测,实验分为两部分。第一部分:根据前面已测定的A型肉毒梭菌的16SrDNA序列,设计合成了一对引物。用以检测的纯菌DNA标准品标准品采用两种方法制备:梯度稀释菌液后提取DNA和提取DNA后梯度稀释。经过DNA提取纯化后,采用SYBR GreenI荧光定量PCR法定量样品中的A型肉毒梭菌菌数,比较两种方法的灵敏度。第二部分:采用传统的倾注平板法对样品中的肉毒梭菌进行定量,比较Realtime-qPCR法与倾注平板法定量结果的差异和相关性。  结果表明:本实验设计的适合SYBR Green Realtime-qPCR扩增的引物,可以特异性扩增检测食品中肉毒梭菌目的基因,熔解曲线中呈现出了典型的熔解峰,具有很好的特异性。采用提取DNA后在进行梯度稀释的标准品制备法,误差较小,所建立的SYBR GreenI荧光定量PCR法灵敏度可达到10-7。同时,比较采用传统的倾注平板法的培养计数定量结果和SYBR Green1荧光定量PCR法定量结果无显著性差异(P>0.05)。  3、不同生产条件对肉毒梭菌控制技术研究  将豆干布菌后,分别采用不同的包装方式、灭菌温度、pH值、水分含量、贮藏温度豆干其进行处理,研究其对肉毒梭菌的控制情况,制定正交实验表,求出最佳的处理条件;同时结合Realtime-qPCR法对其进行分析。  结果表明:确定了最佳的处理条件为:普通包装、处理温度100℃、pH4.0、水分含量20%、贮藏温度4℃,且影响主次顺序为处理温度>水分含量>贮藏温度>pH值,在最佳处理条件下进行了验证,肉毒梭菌的检出率减少了99.2%。同时,根据SYBR GreenI荧光定量PCR方法与普通培养方法检测豆制品中肉毒梭菌菌数无显著差异(P>0.05),相关性良好可用于豆制品中肉毒梭菌的检测。  4、不同食品添加剂和调味品对肉毒梭菌抑制效果的研究  NaCl的添加对肉毒梭菌的抑制效果较差,茴香精油、蒜粉、姜粉对肉毒梭菌的抑制效果较好,单独使用无法达到有效抑菌目的。茴香精油与姜粉、茴香精油与蒜粉之间存在一定的拮抗作用,而姜粉和蒜粉之间存在一定的协同作用。Nisin作为一种高效生物抑菌剂,其对肉毒梭菌的抑制效果十分明显,和其它几种调味品都存在一定的协同作用。  采用响应面优化分析实验,采用5因素3水平的实验。经过实验验证,使用复合抑菌剂能够有效减少肉毒梭菌的菌数,且减少各调味品和添加剂的单一用量,取得了良好的抑菌效果。
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