丁香精油与冷等离子体协同去除蔬菜表面大肠杆菌O157H7生物膜研究

本科毕业论文丁香精油与冷等离子体协同去除蔬菜表面大肠杆菌O157:H7生物膜的研究SynergeticantibacterialefficacyofcoldnitrogenplasmaandcloveoilagainstEscherichiacoliO157:H7biofilmsonvegetables学院名称：食品与生物工程学院专业班级：食品科学与工程1201学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：2016年6月丁香精油与冷等离子体协同去除蔬菜表面大肠杆菌O157:H7生物膜的研究摘要本文旨在研究冷等离子体与丁香精油协同作用对新鲜蔬菜表面大肠杆菌O157:H7生物膜的清除效果。首先本实验分别使用不同浓度的丁香精油（1mg/mL，2mg/mL和4mg/mL）和不同功率条件下冷等离子体（400-600W）对大肠杆菌O157:H7生物膜进行抗菌实验。试管实验结果显示，丁香精油与冷等离子体在一定条件下对大肠杆菌O157:H7生物膜都有明显清除作用（P0.001）。随后，本实验研究了协同作用的抗生物膜效果，协同作用与丁香精油和冷等离子体单独作用相比，丁香精油与冷等离子体协同作用对生物膜的清除效果更加显著。通过激光共聚焦电子显微镜（CLSM）和扫描电子显微镜（SEM）直观地观察到，丁香精油与冷等离子体协同作用对大肠杆菌O157:H7生物膜具有极好的清除效果。当丁香精油与冷等离子体协同作用应用于新鲜蔬菜表面杀菌时，在低浓度丁香精油作用的条件下，利用400W条件下冷等离子体协同清除蔬菜表面生物膜，清除生物膜的能力得到显著提高，丁香精油与冷等离子体协同作用能够更加有效地清除生物膜。最后，通过感官评价实验说明，丁香精油与冷等离子体协同作用对生菜的品质只有轻微的负面影响。此外，丁香精油和冷等离子两种杀菌方法均会破坏细菌的细胞壁和细胞膜，导致细胞内成分泄漏，如核酸、ATP等物质。本研究表明，丁香精油和冷等离子体能够通过协同作用有效地抑制新鲜蔬菜表面的病原菌生物膜生长。关键词：生物膜，冷等离子体，丁香精油，协同抑菌作用，大肠杆菌O157:H7，蔬菜SynergeticantibacterialefficacyofcoldnitrogenplasmaandcloveoilagainstEscherichiacoliO157:H7biofilmsonvegetablesABSTRACTThisstudyaimstoevaluatetheantimicrobialeffectsofcoldnitrogenplasma(CNP)andcloveoilagainstEscherichiacoliO157:H7(E.coliO157:H7)biofilmonfreshvegetables.Bothcloveoil(1mg/mL,2mg/mLand4mg/mL)andCNP(400-600W)displayedsignificanteradicationeffectonE.coliO157:H7biofilmsinvitro(P0.001).Subsequently,theantibiofilmeffectofcombinedtreatmentwasstudiedaswell.Comparedwiththerespectivetreatment,combinedtreatmentexhibitedremarkablesynergisticeffectoneradicatingE.coliO157:H7biofilms.Theconfocallaserscanningmicroscopy(CLSM)andscanningelectronmicroscopy(SEM)hadalsovisuallytestifiedthattheantibacterialeffectsofcloveoilonE.coliO157:H7biofilms(invitroandonfreshvegetables)wereenhancedbyCNPat400Wforshorttreatmentduration.Theresultsofsensoryevaluationindicatedthatcombinedtreatmenthadmildnegativeeffectonlettucequality.Moreover,thesynergeticantibacterialmechanismofcloveoilandCNPagainstE.coliO157:H7wasconcludedasthattheycoulddamagethebacterialcellwallandtheoutermembrane,leadingtoleakageofcellularcomponents,suchasnucleicacidandATP.TheresearchindicatedthatcloveoilandCNPincombinationwasaneffectivemethodonprotectingagainstthegrowthofpathogensonfreshvegetables.Keywords:Biofilms，Plasma，Cloveoil，Synergeticantibacterialeffect，EscherichiacoliO157:H7，Vegetables目录第一章绪论..............................................................................................................11.1国内外蔬菜产品安全性问题..........................................................................11.1.1蔬菜的安全性问题及常见细菌...................................................................11.1.2蔬菜中的大肠杆菌O157:H7.......................................................................11.1.3蔬菜中的大肠杆菌O157:H7生物膜..........................................................21.2丁香精油的抗菌活性及其在食品中的应用..................................................21.2.1丁香精油的简介...........................................................................................21.2.2丁香精油的抗菌活性研究...........................................................................21.2.3丁香精油的抗菌机制研究...........................................................................31.2.4丁香精油在食品中的应用...........................................................................31.3冷等离子体的杀菌性能及其在食品中的应用..............................................41.3.1冷等离子体的简介.......................................................................................41.3.2冷等离子体的杀菌性能研究.......................................................................41.3.3冷等离子体的杀菌机制研究.......................................................................41.3.4冷等离子体在食品中的应用.......................................................................51.4立体依据及意义..............................................................................................51.5研究内容..........................................................................................................6第二章丁香精油抗菌活性及机制研究...........................................................72.1引言..................................................................................................................72.2材料与仪器......................................................................................................72.2.1材料与试剂..................................................................................................72.2.2实验仪器......................................................................................................82.3实验方法..........................................................................................................82.3.1丁香精油MIC和MBC、MBIC和MBEC的测定..................................82.3.2丁香精油的杀菌曲线测定...........................................................................92.3.3丁香精油的清除生物膜性能评价...............................................................92.3.3.1MTT染色法测定生物膜的杀菌效果......................................................92.3.3.2平板菌落计数法测定丁香精油生物膜的杀菌效果................................92.3.3.3场发射扫描电子显微镜观察结果..........................................................102.3.4丁香精油对大肠杆菌O157:H7的杀菌机制............................................102.3.4.1大肠杆菌