酸性电解水杀菌机制研究及其应用性分析

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1、上海海洋大学硕士学位论文学校代码：10264研究生学号：M150208412上海海洋大学硕士学位论文题目：酸性电解水杀菌机制研究及其应用性分析StudyontheBactericidalMechanismof英文题目：AcidicElectrolyzedWateranditsApplicationAnalysis专业：食品科学与工程研究方向：食品杀菌技术姓名：赵莉指导教师：赵勇教授二O一八年四月三日上海海洋大学硕士学位论文酸性电解水杀菌机制研究及其应用性分析摘要酸性电解水是一种新型有效的杀菌剂。近年来，由于酸性电解水能高效广谱杀菌，安全环保，可现场生产，操作方

2、便简单等特点，逐渐引起了食品加工、农产品保鲜、预防农业病害等领域的关注。目前，已有一些科研人员采用酸性电解水对纯培养条件下的食源性致病菌进行杀菌处理，其结果表明酸性电解水能够对单增李斯特菌、副溶血性弧菌、大肠杆菌、沙门氏菌等常见的食源性致病菌发挥强大的杀菌能力，从而降低由食源性致病菌引发的食品安全风险。此外，一些科研人员采用酸性电解水对鲜切蔬果、海产肉类等农产品进行杀菌保鲜处理，结果表明酸性电解水能快速高效的对其中的有害病原菌起到杀灭作用，满足了人们对于食品安全的需求。然而，目前针对酸性电解水的研究仅停留在杀菌和保鲜效果评价层面，其杀菌保鲜机理仍不清楚。因此，

3、本文首先选择了两种常见的食源性致病菌为研究对象⑴通过计数杀菌数量、观察细菌微观结构、监测蛋白质泄露水平以及观察细菌基因组DNA降解程度等方面，探究酸性电解水副溶血性弧菌和单增李斯特菌的杀菌效果；⑵通过新陈代谢抑制剂的特异性抑制作用，探究酸性电解水攻击副溶血性弧菌和单增李斯特菌的具体位点；⑶在转录层面，探究酸性电解水对副溶血性弧菌和单增李斯特菌杀菌位点处相关基因的表达情况，期望初步揭示酸性电解水的杀菌机制。最后，本研究在研究酸性电解水杀菌机制的基础上，分析了酸性电解水杀菌作用在实际生产生活中的应用能力，将理论与实践相结合，为未来酸性电解水在更多领域的应用提供理论

4、研究基础。1.酸性电解水对副溶血性弧菌和单增李斯特菌的杀菌作用研究本章通过平板涂布、扫描电镜、BSA测蛋白实验以及凝胶电泳方法研究了酸性电解水对副溶血性弧菌和单增李斯特菌的杀菌作用。结果表明，经AEW1（0.1%氯化钠溶液电解5min）处理后，菌株Vp.ATCC17802活菌数量减少了1.55logCFU/ml，其中亚致死损伤的菌落数量为0.69logCFU/ml；菌株Vp.O3:K6活菌数量减少了1.27logCFU/ml，其中亚致死损伤的菌落数量为0.54logCFU/ml。菌株Lm.ATCC19115减少了1.05logCFU/ml，其中亚致死损伤的菌落

5、数量为0.19logCFU/ml。经AEW2处理之后，两株副溶血性弧菌活菌计数结果全部显示为阴I上海海洋大学硕士学位论文性。菌株Lm.ATCC19115减少了1.16logCFU/ml，其中亚致死损伤数量为0.38logCFU/ml。扫描电镜结果显示，未经酸性电解水处理的副溶血性弧菌和单增李斯特菌形态规则，细胞膜完整。经酸性电解水处理的副溶血性弧菌和单增李斯特菌细胞结构坍塌，且随着酸性电解水浓度的升高，细胞形态崩解严重，细菌形状模糊。此外，相同浓度的酸性电解水处理，副溶血性弧菌细胞结构破坏更明显。凝胶电泳结果以及美仑实验表明未处理的副溶血性弧菌和单增李斯特菌基

6、因组DNA条带清晰明亮，酸性电解水处理后的基因组DNA条带晦暗，且随着酸性电解水浓度的增加，条带变浅。此外，同浓度的酸性电解水处理条件下，相较于单增李斯特菌，副溶血性弧菌的基因组DNA降解趋势明显。酸性电解水处理使细胞中蛋白成分泄露，且随着酸性电解水浓度的增高，蛋白泄露越严重。2.酸性电解水对副溶血性弧菌和单增李斯特菌的杀菌靶点研究本研究在第二章研究基础之上，利用亚致死状态的细菌具有可修复性结合抗生素的特有抑菌性质来具体定位酸性电解水的杀菌靶点。结果表明，酸性电解水处理会造成副溶血性弧菌和单增李斯特菌细胞壁损伤，核糖体蛋白合成受阻以及RNA聚合酶失活。3.酸性

7、电解水对副溶血性弧菌和单增李斯特菌破坏靶点处的基因表达情况研究本章采用q-PCR方法对酸性电解水造成的破坏位点处的基因表达情况进行了研究。结果表明，酸性电解水处理使蛋白合成相关基因（Phes、RPLJ）的表达下调；使RNA合成相关基因（RPOD）的表达下调；使细胞壁合成（murA）相关基因表达上调；使氧化应激反应相关基因的表达上调。结论:酸性电解水通过破坏副溶血性弧菌和单增李斯特菌细胞壁，核糖体大亚基以及RNA聚合酶来达到杀菌目的。4.酸性电解水在水产品储运中的应用性分析本章以南美白对虾以研究对象，将酸性电解水以冰的形式分析了其在水产品储藏中的应用性。发现酸性

8、电解水冰可显著抑制南美白对虾冰鲜保存过