摘 要 為探究低濃度微酸性電解水對純培養(yǎng)及海蝦中的副溶血性弧菌與腐敗希瓦氏菌的殺滅作用，該研究通過平板計數(shù)、生長曲線、電導(dǎo)率、膜電位、胞內(nèi)物質(zhì)滲漏量、活性氧和顯微鏡觀察分析了低濃度微酸性電解水對兩種細(xì)菌的抑菌效果、細(xì)胞膜完整性以及細(xì)胞形態(tài)的影響。結(jié)果表明，有效氯濃度為4、8毫克/升的低濃度微酸性電解水處理純培養(yǎng)副溶血性弧菌與腐敗希瓦氏菌30秒時，菌落數(shù)均降低8 lg CFU/毫升以上。用10毫克/升的低濃度微酸性電解水處理接種兩種目標(biāo)菌的海蝦10分鐘后，菌落數(shù)分別降低1.6、1.25 lg CFU/毫升。低濃度微酸性電解水處理后，2種細(xì)菌的代謝活性和胞內(nèi)ATP濃度均降低，而電導(dǎo)率、胞外DNA、蛋白質(zhì)和K+含量均上升。此外，膜電位呈現(xiàn)超極化，胞內(nèi)活性氧累積，細(xì)胞形態(tài)出現(xiàn)凹陷、皺縮現(xiàn)象。綜上所述，低濃度微酸性電解水可以破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜通透性，導(dǎo)致細(xì)菌活性紊亂甚至凋亡。該研究可為低濃度微酸性電解水在水產(chǎn)品中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
生活水平的提高和膳食結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，使得人們更加傾向于將肉類食品作為蛋白質(zhì)攝入源。海產(chǎn)品作為一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源，對于大眾營養(yǎng)和健康必不可少。副溶血性弧菌是導(dǎo)致海產(chǎn)源食物中毒的最主要致病菌，它可引起海水養(yǎng)殖動物間弧菌病的流行和暴發(fā)性死亡，誤食該菌感染的海產(chǎn)品易引發(fā)胃腸炎和敗血癥等疾病。副溶血性弧菌常與海產(chǎn)品中的特定腐敗菌-腐敗希瓦氏菌共存于近岸海水和海產(chǎn)品中。腐敗希瓦氏菌能還原海產(chǎn)動物肌肉中的氧化三甲胺并產(chǎn)生H2S氣體，同時能夠降解蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分，造成海產(chǎn)品營養(yǎng)物質(zhì)的破壞和風(fēng)味品質(zhì)的劣變。副溶血性弧菌和腐敗希瓦氏菌的污染已造成嚴(yán)峻的食品安全問題和極大的經(jīng)濟耗損，因此尋找一種高效的方法來減少或消除食品中的食源性致病菌和腐敗菌對食品安全和人類健康至關(guān)重要。
常用化學(xué)類殺菌劑雙氧水、臭氧、季氨化合物等在食品加工中的使用會導(dǎo)致化學(xué)殘留和環(huán)境污染問題。常用物理方法有超高壓殺菌、輻照殺菌等，但由于滅菌成本高，應(yīng)用限制多，不適合大規(guī)模使用。微酸性電解水作為一種廣譜型的非熱殺菌技術(shù)，是通過電解稀鹽酸和/或氯化鈉溶液產(chǎn)生的具有特殊理化性質(zhì)的水溶液。微酸性電解水已被證明對多種病原體具有較強的殺菌作用。微酸性電解水具有高效廣譜的殺菌效果及綠色環(huán)保的優(yōu)點，被認(rèn)為是食品工業(yè)中使用的化學(xué)消毒劑的有效替代品，已被應(yīng)用于水果、蔬菜和肉類等食品中病原菌的殺滅和控制，延長產(chǎn)品貨架期，并能保持原有的色澤、風(fēng)味及質(zhì)構(gòu)。
雖然已證明微酸性電解水在食品行業(yè)應(yīng)用的有效性，但是作為含氯殺菌劑，其在食品中的使用濃度受到嚴(yán)格的監(jiān)管。GB 28234—2020《酸性電解水生成器衛(wèi)生要求》規(guī)定在食品生產(chǎn)加工中微酸性電解水可使用的有效氯濃度為40～80毫克/升。另外，含氯消毒劑清洗有機農(nóng)產(chǎn)品和肉類食品后，水中殘留的有效氯濃度規(guī)定不得超過4毫克/升。因此，低濃度微酸性電解水可能是最適合應(yīng)用于食品消毒的選擇。已證明低濃度微酸性電解水對單核細(xì)胞增生性李斯特菌、大腸桿菌O157∶H7有較好的殺滅效果，但該技術(shù)對海蝦中優(yōu)勢致病菌-副溶血性弧菌和優(yōu)勢腐敗菌-腐敗希瓦氏菌的殺滅效果以及作用機制尚未探究。本研究對低濃度微酸性電解水處理純培養(yǎng)及海蝦中副溶血性弧菌和腐敗希瓦氏菌的殺滅效果進行對比，并通過生長曲線、內(nèi)容物滲漏、電導(dǎo)率、膜電位、活性氧的測定以及細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的觀察，探究對兩種細(xì)菌的滅活機理，為進一步研究低濃度微酸性電解水殺菌機制提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
腐敗希瓦氏菌CHPC 1.1833由上海海洋大學(xué)藍蔚青教授贈送，副溶血性弧菌ATCC 17802由本實驗室保存；ATP試劑盒、Bradford蛋白濃度測定試劑盒、活性氧檢測試劑盒，上海碧云天生物技術(shù)有限公司；DiBAC4，北京索萊寶科技有限公司；LIVE/DEAD BacLight細(xì)菌細(xì)胞活性測定試劑盒，賽默飛世爾科技有限公司；中國對蝦，購買于陜西楊凌海鮮市場，每只約20克。
1.2 儀器與設(shè)備
Harmony-Ⅱ型微酸性電解水生成器，北京睿安德有限公司；PTH 027型余氯測量計，英國百達靈有限公司；FE28-Standard型pH/ORP儀，上海梅特勒-托利多儀器有限公司；Bioscreen C型微生物生長曲線儀，芬蘭Oy Growth Curves Ab公司；Spark型酶標(biāo)儀，上海帝肯貿(mào)易有限公司；AZ86031型水質(zhì)檢測儀，中國臺灣衡欣科技股份有限公司；PinAAciie 900F型火焰原子吸收光譜儀，美國Perkin Elmer公司；Nano SEM-450型掃描電子顯微鏡，美國FEI公司；Leica TCS SP8 X型激光共聚焦顯微鏡，德國Leica公司；UV2550型紫外可見分光光度計，日本島津儀器有限公司；DH-11L型拍打式均質(zhì)器，寧波洛尚智能科技有限公司。
表1 不同有效氯濃度的低濃度微酸性電解水對副溶血性弧菌和腐敗希瓦氏菌的滅活效果
注：ND表示未檢出；不同小寫字母表示同一列數(shù)據(jù)具有顯著差異，不同大寫字母表示同一行數(shù)據(jù)有顯著差異。
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