耐药金黄色葡萄球菌对食品加工相关压力的耐受能力及其机制研究

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金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)是常见的食源性致病菌之一,广泛存在于肉禽蛋奶等营养丰富的食品中,能够在适当的条件下产生肠毒素引发食物中毒。在临床上,感染金黄色葡萄球菌可能会引发肺炎、心包炎等多种炎症。为了治疗此类由细菌感染所引发的疾病,各类抗生素被发明出来并且广泛地应用于人、动物甚至植物体之中。但是,随着抗生素在多个领域中大规模、不合理的使用,越来越多的细菌对现有的很多种抗生素产生了耐药性。耐药金黄色葡萄球菌是最重要的耐药细菌之一,从不同食品中检测出耐药金黄色葡萄球菌的报道也越来越多。有研究发现,耐药细菌可能会对食品加工过程中的一些常见的压力具有更高的耐受能力,这可能会使得食品加工过程中的杀菌不彻底,导致食物中有耐药细菌的残留。因此,本文以从食品中分离得到的金黄色葡萄球菌为研究对象,展开食源性耐药金黄色葡萄球菌对食品加工相关压力的耐受能力及其机制的探究,主要的研究内容和结果如下:1.食源性金黄色葡萄球菌的耐药性研究采用纸片扩散法(Kirby-Bauer disk diffusion method,K-B法)和微量肉汤稀释法来检测从鸡肉中分离得到的6株金黄色葡萄球菌的耐药表型。结果表明有3株金黄色葡萄球菌为敏感型细菌,对实验中所用的10种抗生素均没有表现出耐药性。而另外3株为耐药型细菌,对这10种抗生素中的大部分都具有耐药性。对比耐药基因的检测结果可以得出,这几株金黄色葡萄球菌的耐药表型和耐药基因型的结果并不完全匹配。表型敏感菌中可能检测出耐药基因,而耐药细菌中可能并没有携带与该种抗生素相对应的耐药基因。2.耐药型和敏感型金黄色葡萄球菌对食品加工相关压力耐受能力的比较在得到了金黄色葡萄球菌基本耐药信息的基础上,研究了敏感型和耐药型金黄色葡萄球菌对酸(HCl)、热和渗透压(Na Cl)这三种食品加工过程中的常见压力的耐受能力,分析了细菌的耐药性是否会诱导其产生对其他压力更高的耐受能力。实验结果表明,耐药型金黄色葡萄球菌在酸和渗透压的胁迫下的存活率高于敏感型细菌,并且存活率的差异在p H=2和氯化钠浓度为30%的条件下最为明显。但是在热胁迫下,两者的耐受能力并没有表现出明显的差异。3.耐药金黄色葡萄球菌对食品加工相关压力耐受机制的初步探究本研究从细胞的形态结构、细胞膜破损情况和细胞内酶活性水平这几个方面,针对耐药金黄色葡萄球菌对酸、热和渗透压的耐受机制进行了初步探究。研究发现在酸和渗透压胁迫下,耐药细菌中的TTC-脱氢酶相对活性明显高于敏感细菌,并且在扫描电镜和透射电镜下呈现的表面形态和内部结构也更完整和清晰。敏感菌的细胞膜破损情况更为严重,表现为激光扫描共聚焦显微镜视野下,发出红色荧光信号的膜破损细胞所占比例较大。而在热胁迫下,耐药菌和敏感菌的上述指标均没有明显差异。研究发现,在酸或者渗透压处理后,耐药金黄色葡萄球菌的菌体形态和细胞内部的结构都更为完整,细胞内的代谢活动比敏感细菌更为活跃,细胞膜破损情况也不如敏感细菌严重,因此可以帮助耐药细菌抵抗不良的环境。总体而言,本论文以从食品中分离得到的金黄色葡萄球菌为研究对象,检测其耐药表型和耐药基因型。在得到了金黄色葡萄球菌基本耐药信息的基础上,研究了敏感型和耐药型金黄色葡萄球菌对酸、热和渗透压这三种食品加工过程中的常见加工逆境的耐受能力,并且进一步对耐药金黄色葡萄球菌对食品加工相关逆境的耐受机制进行了初步探究。
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