脉冲电场对沙门氏菌细胞膜流动性的影响及其机理

（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｏｃ ｔ ｏｂ ｅ ０ ０ — ５ ６ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ６ ） １ ０ — ０ １ ３ ２ — ０ ５
脉 冲 电场 对 沙 门 氏菌 细 胞 膜 流动 性 的影 响 及其 机 理 木
华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第４ ４卷 第 １ ０期 ２ ０ １ ６年 １ Ｏ月
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎａ ｌ ｏ ｆ Ｓｏ ｕ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ１ ． ４ ４ ＮＯ．１ ０
一
酵母 细 胞膜 的通 透性 ， 降 低其 细胞 膜 流动性 ， 最 终 引
发细胞 死亡 ． 而 且 细胞 膜 的磷 脂 组 成 及 结 构 在 决 定 细胞膜 流 动性 中起 重 要 作 用 Ⅲ ． 研究 表明 ， 在 Ｐ Ｅ Ｆ 作 用下 ， 脂 质体 随 着 电场能 量 的不断 输入 ， 其通 透 性
ｃ — ｃ扭 曲构 象数 目； 但是 ， 随着脉 冲 处理 时 间的 延 长 ， 峰值 比 ［ ２ ８ ７ ４ ／ Ｉ 。 。 也 随之 增 大（ Ｐ＜ ０ ． ０ ５ ） ， 这意味 着脉 冲电场 作 用能够 有 效 增 大 沙 门 氏茵磷 脂 Ｃ — Ｈ 的侧 向堆 积 程 度 ， 从 而
导致 了磷 脂脂链 的有序程 度 增加 和 细胞 膜 流动 性 的减 弱． 因此 ， 脉 冲 电场 作 用能够 增 大细
胞膜 的通 透性 和 降低 细胞膜 流动 性 ， 最终会 引起 细胞损 伤或 者 死亡 ． 这 为脉 冲 电场作 用 下
微 生 物 的 灭 活机 理 研 究提 供 了一 定 的 理 论 依 据 ．
般地 ， Ｐ Ｅ Ｆ可 引 发 细 胞 膜 的 可 逆 或 不 可 逆 电 ｊ ． 许 多研 究 表
增大 ， 构象 也会 发生 改变 …Ｊ ． 然而 ， 关于 Ｐ Ｅ Ｆ对 微 生
物 磷脂 构象 影 响方 面 的研 究 还 鲜 有 报 道． 文 中 以 鼠 伤寒 沙 门 氏菌 Ｓ ａ ｌ ｍ ｏ ｎ ｅ ｌ ｌ ａ Ｔ ｙ ｐ ｈ ｉ ｍ ｕ ｒ ｉ ｕ ｍ 为研 究 对 象 ，
穿孔 ， 修 饰细 胞膜 的结 构和 功能 ， 增 大细 胞膜 的通 透
性， 最终 导 致 细 胞 损 伤 或 细 胞 死
明， 在Ｐ Ｅ Ｆ灭菌 过 程 中 ， 微 生 物 细 胞 膜 是 脉 冲 作 用
的主要 位点 ． 另外 ， 细 胞 膜 流 动性 与 Ｐ Ｅ Ｆ的 电通
研究了 Ｐ Ｅ Ｆ对 沙 门 氏 菌 的 杀 菌 效 应 及 其 通 透 性 的 影响， 并利 用拉 曼 光谱 技术 分 析 了 Ｐ Ｅ Ｆ对 沙 门 氏菌 磷脂构 象及其细胞 膜流动性 的影 响 ， 为深入 阐述 Ｐ Ｅ Ｆ
透 性有 直接 关 系． 例如 ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ等 通过 荧 光 偏振 法
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — ０ ４ — ０ ８
基 金 项 目：国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ ２ １ ５ ７ ６ ０ ９ ９， ２ １ ３ ７ ６ ０ ９ ４， ３ １ ３ ０ １ ５ ５ ９） ； 广 东 省科技攻 关项 目（ ２ ０ １ ５ Ａ ０ ３ ０ ３ １ ２ ０ ０ １ ，
曾新 安 ， 欧 替 王 满 生
（ １ ． 华 南理 Ｔ大学 食品科学与Ｔ程学 院，广东 广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ； ２ ． 华南理工大学 广 东省 食品绿 色加Ｔ与营养调控 程技术
研究 中心 ， 广东 广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ； ３ ． 华 南 理 工 大 学 广 东 省 天 然 产 物 绿 色 加 工 与 产 品安 全 重 点 实 验 室 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ）
的 影响 ． 结 果表 明 ： 随着脉 冲 电场 能量 的不 断输入 ， 沙 门氏茵 的灭 活对数 不 断增加 ， 且 细胞
膜 的通 透性也 随之 增 大 ； 此外 ， 随 着 脉 冲 处理 时 间 的延 长 ， 沙 门 氏 菌磷 脂 拉 曼峰 的峰 值 比 ， 】 】 ／ ， ． 嘴 。 呈现 出先增大后 减小的趋 势 ， 但 是 均 比未经脉 冲电场 处理 的峰值 比要 高 （ Ｐ＜ ０ ． ０ ５ ） ． 这说 明脉 冲 电场 作 用 能 够增 加 沙 门 氏 菌磷 脂 的 Ｃ — Ｃ全 反 式 构 象 的数 目， 同 时减 少 了
关 键词 ：脉 冲 电场 ； 鼠伤寒 沙 门氏 茵 Ｓ ａ ｌ ｍ ｏ ｎ ｅ ｌ ｌ ａ Ｔ ｙ ｐ ｈ ｉ ｍｕ ｒ ｉ ｕ ｍ； 拉 曼光谱 ； 磷 脂构 象 ； 细胞 膜
流 动 性
中 图分 类号 ：Ｔ Ｓ ２ ０ １ ． １
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ ５ ６ ５ Ｘ ． ２ ０ １ ６ ． １ ０ ． ０ １ ９
摘 要 ： 研 究 了脉 冲 电场作 用对 鼠伤 寒 沙 门 氏菌 Ｓ ａ ｌ ｍ ｏ ｎ ｅ ｌ ｌ ａ Ｔ ｙ ｐ ｈ ｉ ｍ ｕ ｒ ｉ ｕ ｍ 的 杀 菌 效应 及 其膜 通 透性 的影 响 ， 并结合 拉 曼光谱 技 术分 析 了不 同脉 冲 处理 时 间对 沙 门氏 茵磷 脂 构 象
脉 冲电场 （ Ｐ Ｅ Ｆ ） 是 一种 能在 短 时间 内杀 灭 微生
测定 酿 酒酵母 细 胞膜 流 动性 ， 表明 Ｐ Ｅ Ｆ能 增 大 酿酒
物， 并 对食 品的感 官 品 质 和营 养 成 分 影 响 很 小 的新 型非 热食 品加工 技术 ¨ 。 Ｊ ． 鉴于 Ｐ Ｅ Ｆ的加 工 优 势 ， 近 年来 其 与其他 灭 菌技 术 （ 热处理 、 超声波等） 结 合 的 协 同灭 菌 的加 工方 式 已成 为研 究热 点 Ｊ ．