1. 研究目的与意义
随着全球人口的增长,人们对食品的需求增加,并且对食品的质量和安全越来越重视。然而,食品腐败在全球都引起了各种食品安全问题并造成了大量的浪费。据统计,每年因各种原因造成的食物浪费和损失高达13亿吨。而肉类及肉制品作为人们日常饮食的重要部分,具有高营养性的特点,但极易变质,每年肉与肉制品的损失约占食品损失的20%,约2.63亿吨[1]。
肉类与肉制品极易变质的原因在于其固有特征:高营养含量,可以支持微生物快速生长、高水分活度(0.85或更高)、酸碱度为4.6或更高、自溶酶的存在以及大量脂肪和脂类的存在有利于氧化和腐败[2]。
虽然肉类食品的腐败与较多因素有关,但是微生物是导致肉类腐败的主要原因,腐败菌通过分解肉中的脂肪、蛋白质、和碳水化合物,导致异味、粘液和变色。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
1. HPr基因ptsH缺失的基因突变株和野生株的生长曲线测定
2. 采用结晶紫染色法来评价菌株的粘附性(生物菌膜形成的关键因素),从而测定菌株生物被膜形成能力
3. 国内外研究现状
健康活体动物的肌肉组织本质上是无菌的,因此,新鲜肉类的初始微生物负荷和组成主要受屠宰时动物的生理状态、屠宰过程中微生物的传播和屠宰场环境的影响。来自肠道、淋巴结、皮肤、处理器、加工设备等的菌可能会污染肉类,这些由肉类获得的微生物被称为屠宰场微生物群,主要由葡萄球菌属、链球菌属、嗜冷菌属、不动杆菌属及假单胞菌属[5]。
莓实假单胞菌是有氧储藏条件下冷鲜牛肉、禽肉和海产品中的优势腐败菌。此外,该菌在真空包装和气调包装中也能被少量检测到,研究表明,在肉的变质过程中,前期荧光假单胞菌是优势菌,而随之时间推移,莓实假单胞菌因为其在不同包装、储存条件下生存能力较好,逐渐成为优势菌种[6]。气调包装并不能杀死莓实假单胞菌,但能抑制其的生长[7]。其致腐能力之一是产生多种挥发性化合物。己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯是被莓实假单胞菌污染的牛肉中最常检出的代谢产物,这种酯类物质的产生会造成肉出现异味,同时,醇类、醛类和酮类的产生也与莓实假单胞菌有关[8]。
细菌磷酸转移酶系统(PTS)与碳代谢的调节相关,如分解代谢抑制和诱导物阻遏。PTS 成分除了控制氮代谢、调控铁、钾稳态、调节某些病原体的毒力,还介导了营养胁迫、理化因素刺激等压力条件下的应激反应[11]。几乎所有 PTS 都包含两个胞质 磷酸转移酶[酶 I(EI)和组氨酸磷酸载体蛋白(HPr)]以及依赖于物种的数目可变的糖特异性酶 II 复合物。PTS 中的 HPr 由 ptsH 基因编码,目前已开始有研究 ptsh 基因的缺失对大肠杆菌菌株生长代谢的影响,发现该基因的缺失可用于减少丙酮酸的合成并积累琥珀酸[3]。
4. 计划与进度安排
1、2022.11-2022.12确定课题研究计划,搜集、查阅相关文献资料,了解目前国内外研究动态。
2、2022.12-2022.01对整体研究课题进行初期规划,然后进行系统性总结。完成课题的开题报告和收集英文专业文献。
3、2022.01-2022. 03首先完成莓实假单胞菌的培养,在探究莓实假单胞菌对肉品的腐败的影响以及腐败的现象,最后整理实验数据,完成实验报告。
5. 参考文献
[1] Food and Agriculture Organization of the United Nations. SAVE FOOD: Global initiative onfood loss and waste reduction[R]. Rome: FAO, 2016.
[2] Abraham Joseph Pellissery Poonam Gopika Vinayamohan, Mary Anne Roshni Amalaradjou,Kumar Venkitanarayanan. Spoilage bacteria and meat quality[J]. Meat Quality Analysis. 2020:307-334.
[3] 张旭. 葡萄糖专一性磷酸转移酶系统单基因缺失对大肠杆菌生理特性的影响[D].山东大学,2014.
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