2.2.2應(yīng)激條件對失活的作用
研究發(fā)現(xiàn)，微生物在暴露于應(yīng)激條件之后會通過遺傳調(diào)節(jié)或者生理適應(yīng)性提高其對于該應(yīng)激條件或者其他應(yīng)激條件的抗性，這種現(xiàn)象稱為“交叉保護”作用。因此，阪崎克羅諾桿菌在不同條件下的失活狀況可能由于遭受了各種應(yīng)激作用而發(fā)生改變。為研究干燥、饑餓、熱和冷應(yīng)激對復(fù)水嬰幼兒奶粉配方中阪崎克羅諾桿菌的熱失活的影響。Shaker等使用線性回歸得到受應(yīng)激與未受應(yīng)激阪崎克羅諾桿菌的D值和Z值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干燥和熱應(yīng)激均顯著降低了D值，即這兩種應(yīng)激作用均使得菌株對溫度更加敏感，耐熱性降低。而Chang等研究發(fā)現(xiàn)阪崎克羅諾桿菌BCRC 13988的耐熱性隨著熱應(yīng)激處理時間的延長與熱應(yīng)激溫度的增加而增加。其中，溫度應(yīng)激導(dǎo)致耐熱性變化依舊通過D值變化來體現(xiàn)。Li Poting等也發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激（47.0℃、15 min）增強了阪崎克羅諾桿菌對消毒劑的抵抗力。由此可見，“交叉保護”作用可能是應(yīng)激依賴性的，熱應(yīng)激容易使得微生物抗性增加。不同應(yīng)激作用對阪崎克羅諾桿菌抗性的影響見表3。若“交叉保護”作用增加阪崎克羅諾桿菌的抗性，則構(gòu)建更為嚴格的綜合控制方案將是未來控制阪崎克羅諾桿菌污染的主要研究方向。
表3不同應(yīng)激處理對阪崎克羅諾桿菌在亞致死條件下的耐受性
綜上可以看出，早期阪崎克羅諾桿菌的失活研究多關(guān)注溫度對阪崎克羅諾桿菌的滅活效果，失活動力學(xué)曲線的擬合多采用線性回歸的方法，且D值和Z值是研究中的重要參數(shù)。隨著失活研究的不斷深入，Weibull模型或帶肩或尾的非線性模型能更好地描述非熱失活曲線中出現(xiàn)的“拖尾”和“掃肩”等現(xiàn)象，擬合效果更好。然而，新技術(shù)為保持食品營養(yǎng)和感官品質(zhì)而達不到完全滅菌的目的，容易造成失活曲線的“極端拖尾”，因此，研究者應(yīng)建立更多合適的模型來描述新技術(shù)對阪崎克羅諾桿菌的作用效果。雖然隨機性模型在阪崎克羅諾桿菌的失活研究中的使用相對較少，但其更加符合實際的估計柵欄因子對微生物的失活效果，其重要性仍不可忽視。另外，“交叉保護”作用的存在可能增加阪崎克羅諾桿菌的抗性，因此應(yīng)該研究更高強度的微生物控制技術(shù)。綜上，失活模型的建立反映了傳統(tǒng)、新技術(shù)對阪崎克羅諾桿菌的作用效果，只有將有效的微生物控制措施、標準化的生產(chǎn)實踐相結(jié)合才能有效保障奶粉的消費安全。
3結(jié)語
目前，預(yù)測微生物學(xué)研究一般在溫度、pH值和aw等恒定環(huán)境條件下進行，而奶粉在實際生產(chǎn)、運輸、消費過程中aw或溫度會因環(huán)境條件和人為因素而發(fā)生變化，因此在波動aw或溫度下建立模型更加具有實際意義。在阪崎克羅諾桿菌預(yù)測模型的構(gòu)建中，傳統(tǒng)的平板計數(shù)法耗時長、特異性較差，導(dǎo)致微生物計數(shù)往往局限于純培養(yǎng)而不能排除背景微生物的干擾，而宏基因組學(xué)測序技術(shù)、凝膠電泳技術(shù)或聚合酶鏈式反應(yīng)等分子生物學(xué)技術(shù)因為具有特異性強、靈敏度高等優(yōu)點，可能成為預(yù)測微生物研究中的有力工具。此外，由于遲滯期受到環(huán)境因素和微生物生理狀態(tài)的雙重影響，而研究者恰好缺乏對食品中所污染的微生物生理狀態(tài)的明確認識，造成遲滯期的預(yù)測難度加大，因此對遲滯期設(shè)定一個統(tǒng)一的定義成為遲滯期研究的關(guān)鍵點。近30年來，預(yù)測微生物學(xué)研究雖已取得相當大的進展，但模型多為實驗室條件下所建立，而食品中微生物的實際生長和失活狀況可能受營養(yǎng)物質(zhì)、背景微生物或者實際生活環(huán)境等的影響，因此基于工業(yè)條件或者食品背景的模型驗證工作不容忽視。今后的研究方向建議如下：
1）在信息共享的大數(shù)據(jù)時代下，雖然我國在預(yù)測微生物學(xué)研究領(lǐng)域已取得部分進展，但國外早已推出ComBase預(yù)測微生物平臺和致病菌模型程序等預(yù)測微生物軟件，中國自主研發(fā)食品預(yù)測微生物學(xué)軟件鮮有推出。因此，微生物學(xué)家、數(shù)學(xué)家、計算機科學(xué)家和分子生物學(xué)家應(yīng)積極進行跨界合作，構(gòu)建既與國際接軌又符合中國國情的界面友好型預(yù)測微生物軟件，從而為數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。
2）科學(xué)界和監(jiān)管部門的主要目標是在國家或者國際區(qū)域內(nèi)控制微生物，從而改善食品衛(wèi)生條件、提高食品安全水平。建議研究者繼續(xù)加強阪崎克羅諾桿菌的建模研究，利用劑量-效應(yīng)模型描述疾病發(fā)生概率，為阪崎克羅諾桿菌的暴露評估提供數(shù)據(jù)支持，指導(dǎo)管理者制定合適的食品安全措施。
3）目前，針對阪崎克羅諾桿菌預(yù)測微生物學(xué)的生長建模研究而言，急需對單細胞狀態(tài)下阪崎克羅諾桿菌遲滯期進行討論。由于單細胞變異性的存在，利用概率函數(shù)的隨機性模型能更加貼近實際地描述阪崎克羅諾桿菌的遲滯期，并且生長環(huán)境和歷史應(yīng)激對微生物生長動力學(xué)影響不容忽視，因此可利用隨機性模型探究熱應(yīng)激、低溫脅迫、干燥應(yīng)激和pH值等環(huán)境因子對單細胞狀態(tài)下阪崎克羅諾桿菌遲滯期的影響。此外，應(yīng)更加重視低劑量致病菌污染時阪崎克羅諾桿菌的死亡動力學(xué)建模。
4）近年來，控制病原微生物的新技術(shù)不斷發(fā)展，益生菌在奶粉中的應(yīng)用研究也逐步走向成熟，奶粉中的營養(yǎng)強化物質(zhì)及益生菌等均會對致病微生物的存活產(chǎn)生影響，所以構(gòu)建益生菌與阪崎克羅諾桿菌共存狀態(tài)下的預(yù)測微生物建模將更加具有實際意義。5）在歷史應(yīng)激對阪崎克羅諾桿菌在亞致死條件下耐受性的研究中發(fā)現(xiàn)，阪崎克羅諾桿菌中可能存在“交叉保護”作用，但是“交叉保護”作用的產(chǎn)生與菌株、應(yīng)激條件之間的關(guān)系尚待研究，同時，產(chǎn)生“交叉保護”作用的機制也待進一步探討。
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