肉源强致腐假单胞菌与大肠杆菌混合菌膜形成和转移规律及转移后的行为研究
批准号:
32072287
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
江芸
依托单位:
学科分类:
食品贮藏与保鲜
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
江芸
中文摘要
肉品腐败变质是肉品安全主要问题。冷鲜肉营养丰富极易腐败,研究发现生产加工接触面的生物菌膜是导致微生物污染的最主要来源。环境中几乎所有生物菌膜都是由多种微生物组成,群落内部复杂的相互作用显著影响着菌膜社会的结构和活性。肉类屠宰加工不同环境条件下,不同粘附力菌株和成膜顺序可能形成不同结构和性质的混合菌膜,转移至肉表面时菌膜脱落-再定植可能导致原混合菌膜特定结构和性质改变,进而可能影响随后的加工贮藏中转移至肉表面的菌膜行为及致腐效应,然而该科学问题尚未阐明。本项目立足肉品污染和腐败,以肉源优势腐败菌假单胞菌和常见污染菌大肠杆菌为对象,拟研究两菌种混合菌膜形成的交互作用、形成过程、在肉表面转移及转移后的菌膜行为与致腐效应,重点拟采用多组学技术揭示菌膜形成机制及基于模型化定量分析混合菌膜转移规律,揭示混合菌膜形成、肉类污染、肉质腐败三者关联机制,为生产加工中腐败微生物控制、保障肉品安全提供科学依据。
英文摘要
Meat spoilage is one of the crucial problems in meat safety. Chilled meat is highly perishable due to its abundance of essential nutrients. Biofilms on contact surfaces in food processing are the main source of microbial contamination. Nearly all biofilms in the environments are composed of multiple species of microorganisms, and the complex interactions within the community significantly influence the architecture and activity of the biofilm society. The mixed biofilm with different structures and properties will be formed by strains with different adhesion, in different formation sequences, under different environmental conditions of meat slaughtering and processing. When transferred to meat surface, separation and re-colonization of biofilms may affect their structures and properties, which may further affect the behavior of biofilm on meat surface and the meat spoilage process during subsequent processing and storage. The scientific question has not yet been clarified. Thus, based on meat contamination and spoilage, this project aims to study two strains, namely Pseudomonas, one meat-borne predominant spoilage bacterium, and Escherichia coli, one common contaminated bacterium in food processing environment. The interaction of the two species in mixed biofilm, transfer to meat surface, and further behavior of biofilm and their spoilage effects will be investigated, in which the mechanism based on multi-omics and the quantitative transfer model of the mixed biofilm formation are emphasis of this project. The correlation mechanism of the mixed biofilm formation, meat contamination, and meat spoilage will be revealed, which will provide scientific basis for the control of meat spoilage microorganisms and the guarantee of meat safety in meat processing.
微生物大多以多菌种共存混合菌膜形式存在,混合菌膜形成时产生不同交互影响菌膜量和结构,进而影响其在接触面污染转移,结合肉类生产环境研究肉源分离株混合菌膜更能反映实际情况。本研究以肉源优势腐败菌假单胞菌和常见污染菌大肠杆菌为对象,研究两菌15°C、25°C不同接触面(不锈钢片、微孔板、肉表面)和培养基质(TSB、肉渗出液)混合菌膜形成、不同接触面转移及转移后致腐和菌膜行为。结果显示,两菌成膜性存在明显菌种和菌株差异,且假单胞菌致腐性与其成膜性并不相关。混合菌膜形成过程与菌株菌膜形成能力、成膜顺序及成膜温度、接触面材质、培养基质等成膜条件显著相关,肉渗出液和动态环境有利于菌膜形成。混合成膜时两菌间交互作用发生动态变化,较多为抑制作用,也有促进甚至相互促进发生,成膜能力强的菌株一般发挥更强优势。此外大肠杆菌O157:H7成膜后毒力表达增强,而混合成膜时肉源假单胞菌对其毒性产生抑制。EPS主要为糖类和蛋白质,混合成膜时EPS分泌也更多受到抑制,组成发生变化。强致腐强成膜假单胞菌与强成膜大肠杆菌混合成膜时后者在处于菌量劣势情况下,可能通过采取与假单胞菌不同的代谢策略并激活鞭毛组装通路来获得生存机会。Logistic模型较好拟合了菌膜在不锈钢片-肉表面、肉表面-肉表面连续多次转移。转移后菌体的致腐和菌膜行为,随着温度增加两菌致腐性增强,假单胞菌发挥着更强致腐效应,菌体状态和两菌间相互作用影响致腐行为,但对粘附行为未产生显著影响;肉表面菌膜行为呈现不同于非生物表面的成膜过程和交互作用变化。可见,肉源腐败菌混合成膜时两菌交互作用影响菌膜量和菌膜结构,从而影响其污染转移风险,同时混合成膜后致腐行为的改变也影响了肉品腐败风险。此外,成功制备了葡萄柚籽提取物纳米乳、绿茶提取物纳米复合材料,可有效抑制菌膜形成和消除成熟菌膜。本研究可为肉源腐败菌菌膜形成、肉类污染和腐败及新型纳米防控策略提供科学参考。
发酵香肠中酸应激对non-O157大肠埃希氏菌酸耐受和毒力特性的影响及其关联机制
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批准号:31671915
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2016
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负责人:江芸
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依托单位:
超高压诱导牛肉中Escherichia coli O157:H7亚致死损伤及其修复研究
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批准号:31371861
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项目类别:面上项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2013
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负责人:江芸
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依托单位:
冷却肉中主要致病菌的微生物预测模型建立
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批准号:31071614
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2010
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负责人:江芸
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依托单位:
国内基金
海外基金