夏俊芳,盧 巖,古麗娜孜,馬 瑤,木麗登,禹 凱,劉 霞,李曉燕,王 威,張亞南,武 運(yùn)

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052)

蠟樣芽孢桿菌(Bacilluscereus,簡(jiǎn)稱B.cereus)為革蘭氏陽(yáng)性桿菌,產(chǎn)芽孢,在多種食品(乳制品、蔬菜、大米和肉類)中極易檢出[1],該菌可引起惡心、嘔吐、腹痛和腹瀉等胃腸道疾病[2],嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成其他病原的機(jī)會(huì)性感染從而引發(fā)敗血癥、肺炎和腦膜炎等疾病[3]。B.cereus引起的食物腐敗是食品行業(yè)的主要威脅,例如其在巴氏消毒和制冷過(guò)程中能夠存活的孢子易使牛奶和牛奶制品造成污染[4]。在食品加工環(huán)境中,B.cereus在多種接觸表面(輸送帶、不銹鋼管和儲(chǔ)罐)形成菌膜[5]嚴(yán)重危害食品安全,成為潛在的污染產(chǎn)品和再污染源[6]。菌膜(biofilm)是附著于細(xì)菌群落表面的胞外多聚物(Extracellular polymeric substance,EPS)[7]。菌膜的形成是一種非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，主要包括五個(gè)階段:初始可逆附著期,浮游細(xì)菌附著于材料表面;不可逆粘附期,菌體分泌EPS形成微團(tuán)聚集物;菌膜初步形成期,具有一定空間結(jié)構(gòu)的細(xì)菌聚集體;菌膜成熟期,空間結(jié)構(gòu)成熟穩(wěn)定;主動(dòng)分散期,細(xì)菌或小部分菌膜分離并重新附著到新的表面[8]。初始可逆附著期和不可逆粘附期對(duì)菌膜形成是至關(guān)重要的階段,因?yàn)檫@兩個(gè)階段主要完成浮游菌附著在載體表面以啟動(dòng)菌膜的循環(huán)生成任務(wù),所以菌膜的形成與菌體及附著材料的表面特性密切相關(guān),且食品加工環(huán)境中豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和有機(jī)成分非常有利于菌膜形成,因此研究不同溫度、時(shí)間、糖、鹽、pH、防腐劑等諸多因素對(duì)于食品工業(yè)不同加工設(shè)備表面類型菌膜形成的影響及建立菌膜定點(diǎn)清潔(CIP)提供參考。

目前,關(guān)于B.cereus菌膜形成影響因素的研究多集中與不銹鋼[9-10]、玻璃[11]等單一接觸材料對(duì)B.cereus菌膜形成的影響分析,缺乏食品加工環(huán)境因子影響的相關(guān)研究。因此,本文以B.cereus為受試菌,以食品工業(yè)常用的四種接觸面材料為載體,采用超聲波平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定各種環(huán)境條件下(不同的溫度、pH、氯化鈉、葡萄糖、苯甲酸鈉、山梨酸鉀等)不同材料表面B.cereus菌膜形成變化趨勢(shì),為食品工業(yè)B.cereus菌膜的預(yù)防和控制奠定基礎(chǔ),B.cereus風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),改進(jìn)B.cereus的清洗控制措施提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蠟樣芽孢桿菌(CMCC63303) 上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室;營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、LB肉湯培養(yǎng)基 北京陸橋生物技術(shù)有限公司;山梨酸鉀、苯甲酸鈉、氯化鈉、葡萄糖、硫酸、氫氧化鈉等 分析純,天津市盛淼精細(xì)化工有限公司;不銹鋼(SS)(食品級(jí)304,10 mm×10 mm) 深圳市華昌五金模具有限公司;聚氯乙烯(PVC)(10 mm×10 mm)、聚丙烯(PPR)(10 mm×10 mm) 深圳海諾塑膠有限公司;玻璃片(Glass)(10 mm×10 mm) 鹽城市飛舟玻塑有限公司。

SK2200H超聲波清洗器 上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司;FE20 PLUS pH計(jì) 上海梅特勒托利多儀器有限公司;LDZX-40SCI 型高壓滅菌鍋 上海早安醫(yī)療器械廠;LHS-150SC恒溫培養(yǎng)箱 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;FA2104N 電子天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 菌懸液的制備 將B.cereus標(biāo)準(zhǔn)菌株用LB肉湯30 ℃培養(yǎng)18 h后取1 mL純菌液,用無(wú)菌蒸餾水依次按10-1～10-7倍比稀釋,共7個(gè)濃度梯度(依次標(biāo)記為1～7號(hào))。取1～7號(hào)梯度菌液1 mL加入15 mL的融化并冷卻到45 ℃左右無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,冷凝后于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24 h后進(jìn)行平板計(jì)數(shù)(各梯度純菌懸液分別設(shè)3個(gè)重復(fù),并計(jì)算三個(gè)重復(fù)的計(jì)數(shù)平均值),1～7號(hào)梯度菌液計(jì)數(shù)結(jié)果分別為2.3×108～2.3×102CFU/mL,于4 ℃冰箱中貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 載體的清洗 將載體材料不銹鋼片(SS)、聚氯乙烯片(PVC)、聚丙烯片(PPR)、玻璃片(Glass)用洗滌劑清洗,置于丙酮中超聲15 min,除去表面油脂,再用蒸餾水沖洗干凈后置于75%的乙醇浸泡30 min,蒸餾水沖凈,烘干后滅菌備用。然后放入裝有10 mL LB肉湯的15 mm×150 mm試管中,滅菌備用。

1.2.3 菌膜的培養(yǎng) 將10 mL LB肉湯培養(yǎng)基和載體片(均已滅菌)放入滅菌培養(yǎng)皿中,接入0.1% 的1.0×108CFU/mLB.cereus菌懸液,混合均勻,30 ℃培養(yǎng),連續(xù)培養(yǎng),隔天換液。

1.2.4B.cereus菌膜活菌計(jì)數(shù) 前處理及超聲:去除培養(yǎng)24 h菌膜的培養(yǎng)液,用無(wú)菌磷酸緩沖溶液反復(fù)沖洗,洗去浮游菌,再取10 mL無(wú)菌磷酸緩沖液加入到試管中,并用超聲波清洗儀(振蕩頻率為45 Hz)處理15 min。稀釋及培養(yǎng):從經(jīng)過(guò)超聲波清洗儀處理后的試管中吸取1 mL菌液,沿管壁慢慢注入含有9 mL無(wú)菌水的試管內(nèi),搖勻,梯度稀釋后制成10-3、10-4、10-5稀釋度的菌懸液,各取1 mL,分別加入培養(yǎng)皿內(nèi)(每個(gè)稀釋度做3個(gè)培養(yǎng)皿),再向培養(yǎng)皿中傾注約15 mL融化并冷卻到45 ℃左右無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,冷凝后,于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24 h后取出,進(jìn)行活菌計(jì)數(shù)。

總菌落數(shù)(lgCFU/cm2)=(同一稀釋度3個(gè)平皿上的菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)×10)/載體片的面積

1.2.5B.cereus菌膜生長(zhǎng)曲線的繪制 將11個(gè)載體片分別放入裝有10 mL LB肉湯培養(yǎng)基的試管中,滅菌后,冷卻至室溫,分別接入0.1% 的1.0×108CFU/mL的B.cereus菌懸液,將試管放在30 ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2、4、6、8、10、12、16、20、24、48、72 h后,對(duì)菌膜進(jìn)行活菌計(jì)數(shù)。

1.2.6 不同因素對(duì)B.cereus菌膜形成的影響分析 四種材質(zhì)片為載體材料,以B.cereus菌膜的活菌數(shù)Lg(CFU/cm2)為指標(biāo),考察各因素(溫度、pH、葡萄糖、氯化鈉、防腐劑)對(duì)B.cereus菌膜形成的影響。

1.2.6.1 不同溫度對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 把載體片分別放入裝有10 mL LB培養(yǎng)基(pH7.0)的試管中,加入0.1 mL初始菌懸液濃度1.0×108CFU/mL的B.cereus菌懸液分別在4、25、30、50、60、70 ℃條件下培養(yǎng)24 h,進(jìn)行B.cereus菌膜活菌數(shù)的測(cè)定。

1.2.6.2 不同酸堿對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 把載體片分別放入pH為3.0、5.0、7.0、9.0、11.0的10 mL LB培養(yǎng)基試管中滅菌,然后加入0.1 mL初始菌懸液濃度1.0×108CFU/mL的B.cereus菌懸液,在30 ℃條件下培養(yǎng)24 h,進(jìn)行B.cereus菌膜活菌數(shù)的測(cè)定。

1.2.6.3 不同葡萄糖濃度對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 把載體片分別放入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%葡萄糖的10 mL LB培養(yǎng)基(pH7.0)試管中滅菌,然后加入0.1 mL初始菌懸液濃度1.0×108CFU/mL的B.cereus菌懸液,在30 ℃條件下培養(yǎng)24 h,進(jìn)行B.cereus菌膜活菌數(shù)的測(cè)定。

1.2.6.4 不同氯化鈉濃度對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 把載體片分別放入NaCl濃度分別為0%、0.5%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%、12.0%的10 mL LB培養(yǎng)基(pH7.0)試管中滅菌,然后加入0.1 mL初始菌懸液濃度1.0×108CFU/mL的B.cereus菌懸液,在30 ℃條件下培養(yǎng)24 h,進(jìn)行B.cereus菌膜活菌數(shù)的測(cè)定。

1.2.6.5 不同防腐劑濃度對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 把載體片分別放入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、0.02%、0.05%、0.10%、0.15%的食品防腐劑(苯甲酸鈉、山梨酸鉀)的10 mL LB培養(yǎng)基(pH7.0)試管中滅菌,然后加入0.1 mL初始菌懸液濃度1.0×108CFU/mL的B.cereus菌懸液,在30 ℃條件下培養(yǎng)24 h,進(jìn)行B.cereus菌膜活菌數(shù)的測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Statistix 8.1(分析軟件,St Paul,MN)軟件包中Linear Models程序,差異顯著性(p<0.05)分析使用Tukey HSD程序,采用Excel 2007整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 B.cereus菌膜生長(zhǎng)曲線

如圖1所示,相同時(shí)間內(nèi),四種材質(zhì)表面形成B.cereus菌膜能力的大小順序?yàn)?玻璃(Glass)>不銹鋼(SS)>聚氯乙烯(PVC)>聚丙烯(PPR),四種不同材質(zhì)菌膜粘附數(shù)量差異顯著(p<0.05),表明親水性介質(zhì)更有利于B.cereus菌膜的生成。而通常認(rèn)為菌體在親水性表面的粘附能力弱于其在疏水表面[12],但Na等[13]發(fā)現(xiàn)B.cereus具有高水平疏水性卻是低水平的菌膜形成量,Auger等[14]發(fā)現(xiàn)B.cereus菌膜形成量與菌株疏水性沒(méi)有相關(guān)性,Esther等[15]發(fā)現(xiàn)B.cereus菌體是疏水的且不易結(jié)合于疏水材料上。在本研究中玻璃和不銹鋼表面菌膜形成量較大,可能是因?yàn)楸砻孑^粗糙,較多無(wú)機(jī)物更容易粘附細(xì)菌形成菌膜,且B.cereus菌膜胞外分泌物中親水性物質(zhì)較多,易在親水玻璃表面形成菌膜。

圖1 B.cereus菌膜形成數(shù)隨時(shí)間的變化

四種材料表面B.cereus菌膜的生長(zhǎng)趨勢(shì)大致一致,隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,菌膜的生物量不斷增加,培養(yǎng)初期(0～2 h)時(shí),菌體開始粘附于接觸表面,數(shù)量逐漸增長(zhǎng),此階段為B.cereus在載體的初始可逆附著期;6～8 h,菌體與接觸面相互作用菌膜不斷生成,為菌膜的不可逆粘附期;12～24 h時(shí),菌膜基本形成并趨向成熟,24 h時(shí)達(dá)最高值:玻璃材質(zhì)活菌數(shù)為6.30 lg(CFU/cm2)、不銹鋼材質(zhì)活菌數(shù)為6.07 lg(CFU/cm2)、聚氯乙烯材質(zhì)活菌數(shù)為5.45 lg(CFU/cm2)、聚丙烯材質(zhì)活菌數(shù)為5.32 Lg(CFU/cm2);24～48 h,隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,菌膜生物量增長(zhǎng)平穩(wěn),為菌膜成熟階段;48～72 h,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),菌膜形成量反而減少,為菌膜主動(dòng)分散階段。表明24 h為B.cereus菌膜的形成階段,這與Wijman等[16]對(duì)B.cereus菌膜形成的研究結(jié)果一致(24 hB.cereus表現(xiàn)出顯著菌膜形成而48 h后逐漸產(chǎn)生菌膜分散體),故后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇24 h作為菌膜培養(yǎng)時(shí)間。

2.2 不同因素對(duì)B.cereus菌膜形成的影響分析

2.2.1 不同溫度對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 由圖2可知,接觸面材料對(duì)B.cereus菌膜的形成具有顯著影響(p<0.05),在相同溫度下,四種材質(zhì)表面形成B.cereus菌膜能力的大小順序?yàn)?玻璃(Glass)>不銹鋼(SS)>聚氯乙烯(PVC)>聚丙烯(PPR)。B.cereus菌膜的形成量顯著依賴于培養(yǎng)溫度(p<0.05),30 ℃生長(zhǎng)狀況明顯優(yōu)于其他溫度(4、25、50、60及70 ℃),30 ℃時(shí),四種材質(zhì)表面菌膜的活菌數(shù)均達(dá)到最高,玻璃材質(zhì)表面為6.58 lg(CFU/cm2),不銹鋼材質(zhì)表面為6.17 lg(CFU/cm2),聚氯乙烯材質(zhì)表面為5.88 lg(CFU/cm2),聚丙烯材質(zhì)表面為5.44 lg(CFU/cm2),30 ℃也是浮游態(tài)B.cereus的最適生長(zhǎng)溫度。60及70 ℃時(shí),四種接觸面菌膜形成量為0 lg(CFU/cm2)。塑料材質(zhì)(PVC、PPR)在4 ℃菌膜形成量高于50 ℃(p<0.05),而玻璃(Glass)、不銹鋼(SS)材質(zhì)在50 ℃菌膜形成量高于4 ℃(p<0.05),表明不同接觸面對(duì)低溫(4 ℃)、高溫(50 ℃)的菌膜形成量有差異,所以對(duì)于不同材質(zhì)要制定不同的定點(diǎn)清除措施。

圖2 不同培養(yǎng)溫度對(duì)B.cereus形成數(shù)的影響

2.2.2 不同pH對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 由圖3可知,不同pH對(duì)四種材質(zhì)表面的菌膜形成量的影響有顯著差異(p<0.05),pH7.0>pH5.0>pH9.0>pH11.0>pH3.0,在pH為7.0時(shí),不同材質(zhì)的菌膜形成量亦有顯著性差異(p<0.05),大小順序?yàn)?玻璃(Glass)>不銹鋼(SS)>聚氯乙烯(PVC)>聚丙烯(PPR),這與Esther[15]實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似,pH為6.8 的LB培養(yǎng)液B.cereus菌膜形成量是LB培養(yǎng)液菌膜形成量的2.5倍。在本實(shí)驗(yàn)中pH在3.0～7.0時(shí),菌膜形成數(shù)隨 pH增加呈不斷上升趨勢(shì),當(dāng)pH在7.0～11.0 時(shí),菌膜形成數(shù)明顯下降(p<0.05),說(shuō)明在B.cereus菌膜形成中pH起到?jīng)Q定性作用。

圖3 不同pH對(duì)B.cereus菌膜形成數(shù)的影響

2.2.3 不同葡萄糖濃度對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 如圖4所示,添加一定濃度(<10.0%)葡萄糖的四種材質(zhì)表面菌膜形成量均大于不添加葡萄糖的菌膜形成量(p<0.05),大小順序?yàn)?玻璃(Glass)>不銹鋼(SS)>聚氯乙烯(PVC)>聚丙烯(PPR)。整體來(lái)看,添加葡萄糖有利于B.cereus菌膜形成,即營(yíng)養(yǎng)豐富的生長(zhǎng)培養(yǎng)基可以增強(qiáng)菌膜形成[17],當(dāng)添加量為4.0%時(shí)B.cereus菌膜形成量最大,玻璃材質(zhì)表面為7.48 lg(CFU/cm2),不銹鋼材質(zhì)表面為7.33 lg(CFU/cm2),聚氯乙烯材質(zhì)表面為6.50 lg(CFU/cm2),聚丙烯材質(zhì)表面為6.38 lg(CFU/cm2),顯著高于0.0%葡萄糖濃度的各材質(zhì)表面B.cereus菌膜形成量(p<0.05)。這可能是由于加入一定濃度的葡萄糖,不僅提高培養(yǎng)液的營(yíng)養(yǎng)濃度,而且適當(dāng)降低了體系pH,使得B.cereus菌膜形成量增大[18]。但當(dāng)濃度超過(guò)4.0%時(shí),菌膜形成量反而降低,即高濃度的葡萄糖產(chǎn)生高滲透壓,抑制B.cereus菌膜的形成。這與Minyeong K等[1]報(bào)道的葡萄糖對(duì)B.cereus菌膜研究結(jié)果一致。

圖4 B.cereus菌膜形成數(shù)隨葡萄糖濃度的變化

2.2.4 不同NaCl濃度對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 由圖5可知,NaCl對(duì)B.cereus菌膜形成量的影響,添加0.5% NaCl顯著促進(jìn)了四種材質(zhì)表面菌膜的形成(p<0.05),但隨著NaCl添加量的增加,B.cereus菌膜形成量逐漸降低,超過(guò)4.0% NaCl濃度的B.cereus菌膜形成量均顯著小于未添加NaCl的菌膜形成量(p<0.05),且隨著NaCl濃度的增大,菌膜形成量逐漸降低,這與Rode等[19]研究結(jié)果一致。表明高濃度的NaCl對(duì)菌膜形成有抑制作用,這可能是由于高濃度NaCl造成水分活度的下降,破壞了正常細(xì)胞功能,造成菌膜形成量的減少,而低濃度NaCl對(duì)水分活度無(wú)明顯影響,低滲環(huán)境對(duì)菌膜形成有利。

圖5 B.cereus菌膜形成數(shù)隨氯化鈉濃度的變化

2.2.5 不同防腐劑濃度對(duì)B.cereus菌膜形成的影響 苯甲酸鈉(pH2.5～4.0)在食品中的限量值為0.2～1.0 g/kg,山梨酸鉀(pH5.0～6.0)在食品中的限量值0.2～2.0 g/kg,由圖6～圖7可知,不同防腐劑對(duì)四種材質(zhì)表面形成B.cereus菌膜能力的影響有顯著差異(p<0.05),大小順序?yàn)?玻璃(Glass)>不銹鋼(SS)>聚氯乙烯(PVC)>聚丙烯(PPR)。由圖6可知,不同濃度的苯甲酸鈉的四種材質(zhì)表面菌膜形成量均是0%>0.02%>0.15%>0.05%>0.10%。由圖7可得,對(duì)于玻璃、不銹鋼材質(zhì),不同濃度的山梨酸鉀的B.cereus菌膜形成量0%>0.02%>0.05%>0.15%>0.10%,對(duì)于塑料材質(zhì)(PVC、PPR),不同濃度的山梨酸鉀的B.cereus菌膜形成量0%>0.02%>0.15%>0.05%>0.10%,可見,較高濃度(0.15%)山梨酸鉀、苯甲酸鈉菌膜形成量顯著高于較低濃度(0.10%)苯甲酸鈉、山梨酸鉀菌膜形成量(p<0.05)。這可能是因?yàn)榉栏瘎?duì)浮游細(xì)胞有防腐殺菌效果但卻對(duì)菌膜細(xì)胞無(wú)根除作用,而當(dāng)高濃度的非致死濃度的防腐劑更容易增強(qiáng)菌膜對(duì)防腐劑的耐受性(據(jù)Belessi等[20],Bonez等[21]研究發(fā)現(xiàn)菌膜對(duì)消毒產(chǎn)品的抵抗力是浮游細(xì)胞的1000倍),由此會(huì)形成更多的菌膜從而導(dǎo)致防腐失敗,對(duì)食品工業(yè)帶來(lái)更為嚴(yán)重的安全問(wèn)題。因此,定期清潔和消毒是目前預(yù)防菌膜污染的主要策略[22]。

圖6 苯甲酸鈉對(duì)B.cereus菌膜形成數(shù)的影響

圖7 山梨酸鉀對(duì)B.cereus菌膜形成數(shù)的影響

3 結(jié)論與討論

B.cereus可在多種材質(zhì)(玻璃、不銹鋼、聚氯乙烯、聚丙烯)表面形成菌膜,四種材質(zhì)表面形成B.cereus菌膜能力的大小順序?yàn)?玻璃(Glass)>不銹鋼(SS)>聚氯乙烯(PVC)>聚丙烯(PPR)(p<0.05)。本研究中玻璃和不銹鋼表面菌膜形成量較大,親水表面比疏水表面更易形成B.cereus菌膜。同時(shí)在多種食品加工環(huán)境因素的影響下也能形成B.cereus菌膜,溫度因素:低溫4 ℃,中溫25、30 ℃,高溫50 ℃均能形成菌膜,其中30 ℃時(shí)菌膜形成量最大,此溫度也是浮游菌生長(zhǎng)的最佳溫度;酸堿因素:四種接觸材料在pH(3.0、5.0、7.0、9.0、11.0)都可形成B.cereus菌膜,其中pH為7.0時(shí)四種材料表面菌膜形成量最大,pH對(duì)B.cereus菌膜的形成具有顯著影響作用;葡萄糖因素:添加葡萄糖有利于B.cereus菌膜形成,4.0%葡萄糖濃度四種接觸材料表面菌膜形成量顯著增加(p<0.05),當(dāng)濃度超過(guò)4.0%時(shí),菌膜形成量降低,即高濃度的葡萄糖產(chǎn)生高滲透壓,抑制B.cereus菌膜的形成;NaCl因素:添加低濃度的NaCl(0.5%)對(duì)B.cereus形成有促進(jìn)作用而高濃度的NaCl(大于4.0%)對(duì)菌膜形成抑制作用明顯;防腐劑因素:在食品可添加的最高限量防腐劑濃度下,B.cereus在四種材質(zhì)表面均能形成菌膜,使用0.15%防腐劑B.cereus菌膜形成量高于0.10%防腐劑的菌膜形成量(p<0.05)。

因此,為避免菌膜對(duì)食品工業(yè)的污染要制定菌膜控制策略。主要從以下幾個(gè)方面著手:防止菌體與任一表面之間的粘附形成菌膜,食品企業(yè)應(yīng)多選擇疏水材料或通過(guò)材料改性例如超疏水表面材料,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在預(yù)防細(xì)菌附著和菌膜形成方面有效,如銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌[23-24];材料表面加入抗菌劑涂層,例如抗菌肽、精油、酶劑等涂覆表面殺滅抑制菌體以預(yù)防菌膜形成[25-26]。目前,定期清潔和消毒是防止菌膜形成的主要策略,食品工業(yè)中,在細(xì)菌初始粘附接觸面就進(jìn)行迅速全面清潔,在菌膜成熟前及時(shí)清除,會(huì)大大降低食品安全的隱患。

[1]Minyeong Kwon,Mohammad Shakhawat Hussain,Deog Hwan Oh. Biofilm formation ofBacilluscereusunder food-processing-related conditions[J]. Food Science and Biotechnology,2017,26(4):1103-1111.

[2]Kotiranta A,Lounatmaa K,Haapasalo M. Epidemiology and pathogenesis ofBacilluscereusinfections[J]. Microbes and Infection,2000,2(2):189-198.

[3]Hoffmaster AR,Hill KK,Gee JE,et al. Characterization ofBacilluscereusisolates associated with fatal pneumonias:Strains are closely related toBacillusanthracisandHarborB.anthracisvirulence genes[J]. Journal of Clinical Microbiology,2006,44(9):3352-3360.

[4]Meer RR.,Baker J,Bodyfelt FW,et al. PsychrotrophicBacillus591spp. in fluid milk products:A review[J]. Journal of Food Protection,1991,54(12):969-979.

[5]Hussain MS,Oh DH. Substratum attachment location and biofilm formation byBacilluscereusstrains isolated from different sources:Effect on total biomass production and sporulation in different growth conditions[J]. Food Control,2017,77:270-280.

[6]Srey S,Jahid IK,Ha S Do. Biofilm formation in food industries:A food safety concern[J]. Food Control,2013,31:572-585.

[7]Costerton JW,Stewart PS,Greenberg EP. Bacterial biofilms:Acommon cause of persistent infections[J]. Science,1999,284:1318-1322.

[8]Costerton JW,Davies DG,Stoodley P. Biofilms as complex differentiated communities[J]. Annual Review Microbiology,2002,56:187-209.

[9]李南薇,何佩倩,杜冰,等. 培養(yǎng)條件對(duì)蠟樣芽孢桿菌生物被膜生長(zhǎng)的影響[J]. 食品工業(yè),2012,33(7):108-110.

[10]馬悅,吳謙,吳希陽(yáng),等. 培養(yǎng)條件及接觸材料對(duì)大米中蠟樣芽孢桿菌生物被膜形成的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2015,41(12):64-68.

[11]夏俊芳,劉霞,李曉燕,等. 脅迫因素對(duì)玻璃表面蠟樣芽孢桿菌菌膜形成的影響分析[J]. 食品工業(yè)科技,2017,38(7):105-110.

[12]Donlan RM.Biofilms:microbial life on surfaces[J]. Emerging Infectious Diseases,2002,8(9):881-890.

[13]Na-Young Choi,Young-Min Bae,Sun-Yong Lee. Cell surface properties and biofilm bormation of pathogenic bacteria[J]. Food Science and Biotechnology,2015,24(6):2257-2264.

[14]Auger S,Ramarao N,Faille C,et al. Biofilm formation and cell surface properties among pathogenic and nonpathogenicstrains of theBacilluscereusgroup[J]. Applied and Environmental. Microbiology,2009,75(20):6616-6618.

[15]Esther Karunakaran CA Biggs. Mechanisms ofBacilluscereusbiofilm formation:an investigation of the physicochemical characteristics of cell surfaces and extracellular proteins[J]. Applied Microbiol Biotechnology,2011,89(4):1161-1175.

[16]Wijman JGE,De Leeuw PPLA,Moezelaar R,et al. Air-liquid interface biofilms ofBacilluscereus:Formation,sporulation,and dispersion[J]. Applied and environmental microbiology,2007,73(5):1481.

[17]Marwan Abdallah,Corinne Benoliel,Djamel Drider,et al. Biofilm formation and persistence on abiotic surfaces in the context of food and medical environments[J]. Archives of Microbiology,2014,196(7):453-472.

[18]Gao T,Foulston L,Chai Y,et al. Alternative modes of biofilm formation by plant-associatedBacilluscereus[J]. Microbiology Open,2015,4(3):452-464.

[19]Rode T M,Langsrud S,Holck A,et al.Different patterns of biofilm formation inStaphylococcusaureusunder food-related stress conditions[J]. International Journal of food Microbiology,2007,116(3):372-383.

[20]Belessi CEA,Gounadaki AS. Efficiency of different sanitation methods on Listeria monocytogenes biofilms formed under various environmental conditions[J]. International Journal of Food Microbiology,2011,145 Suppl 1(1):S46.

[21]Bonez PC,Santos CF,Dalmolin TV,et al. Chlorhexidine activity against bacterial biofilms[J]. Amerian Journal of Infection Control,2013,41(12):119-22.

[22]Sim?es M,Sim?es LC,Vieira MJ.A review of current andemergent biofilm control strategies[J]. LwT-Food Science Technology,2010,43:573-583.

[23]Peifu Tang,Wei Zhang,Yan Wang,et al. Effect of superhydrophobic surface of titanium on Staphylococcus aureus adhesion[J]. Journal of Nanomaterials,2011(20):3385-3385.

[24]Loo CY,Young PM,Lee WH,et al. Superhydrophobic,nanotextured polyvinylchloride films for delayingPseudomonasaeruginosaattachment to intubation tubes and medical plastics[J].Acta Biomaterialia,2012,8(5):1881-1890.

[25]Glinel K,Thebault P,Humblot v,et al. Antibacterial surfaces developed from bioinspired approaches[J]. Acta Biomaterialia,2012,8(5):1670-1684.

[26]Karam L,Jama C,Dhulster P,et al. Study of surface interactions between peptides,materials and bacteria for setting up antimicrobial surfaces and active food packaging[J]. Journal of Materials and Environmental Science,2013,4(5):798-821.