摘 要:植物抑菌劑作為一種較為常見的抑菌劑,主要是起到抑制微生物細(xì)菌滋生的作用,以此來延長產(chǎn)品的保質(zhì)期,在實際應(yīng)用范圍較廣。植物抑菌劑以其刺激性小、安全性高的優(yōu)勢,受到了社會各界的廣泛關(guān)注。本文主要就植物抑菌劑抑菌機(jī)理展開研究,綜述幾種技術(shù)手段,客觀分析植物抑菌劑對微生物細(xì)胞形態(tài)產(chǎn)生的影響,以及其他能量代謝和遺傳物質(zhì)等方面產(chǎn)生的作用,展望未來植物抑菌機(jī)理的研究方法。
關(guān)鍵詞:植物抑菌劑;抑菌機(jī)理;研究方法
中圖分類號:S482.292 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170133026
植物抑菌劑是一種安全性能較高的天然抑菌劑,較之其他的人工合成抑菌劑而言具有突出的病原微生物抑制作用,清除微生物自由基,延長產(chǎn)品保質(zhì)期限,有待更為深入的潛能開發(fā)。但是由于植物抑菌劑自身特性,內(nèi)部活性成分十分復(fù)雜,當(dāng)前研究中關(guān)于植物抑菌劑的抑菌機(jī)理研究尚不完善,未能廣泛推廣和應(yīng)用。加強(qiáng)植物抑菌劑抑菌機(jī)理的研究方法進(jìn)展分析是十分有必要的,有助于豐富理論研究,為實踐工作開展提供參考依據(jù)。
1 抑菌劑對細(xì)胞壁作用的研究方法
1.1 細(xì)胞壁成分分析
為了深入分析抑菌劑對細(xì)胞壁的影響,主要取決于細(xì)胞壁的成分變化,以此來觀察抑菌劑的具體作用。微生物細(xì)胞壁中的成分含量較為復(fù)雜,主要包括磷壁酸、蛋白質(zhì)和肽聚糖,作為微生物外部的一層保護(hù)膜,有助于維持微生物的生命活力,阻攔有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞,同細(xì)胞膜共同實現(xiàn)物質(zhì)交換。脂多糖作為革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁中重要組成部分,能夠有效阻攔微生物對疏水性抗生素的吸收,如果外部環(huán)境不利于細(xì)胞生長時,對菌體可以起到保護(hù)作用,但是酚類抗菌物質(zhì)仍然會破壞革蘭氏陰性細(xì)菌內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而起到滲透作用[1]。
1.2 堿性磷酸酶
堿性磷酸酶是生長于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之中的成分,在一般情況下,細(xì)胞外難以檢查到堿性磷酸酶活性。但是,如果細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)被破壞,滲透性能增加,酶將泄露出來。故此,通過在培養(yǎng)液中觀察酶的變化來分析微生物細(xì)胞壁的完整性,是當(dāng)前較為常見的一種方法。
2 研究對細(xì)胞膜作用機(jī)制的技術(shù)手段
細(xì)胞膜是保持細(xì)胞完整性的物質(zhì)能量代謝基礎(chǔ)。在相關(guān)研究中不難看出,多種植物源防腐劑可以在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜體系中發(fā)生作用,破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),從而提高細(xì)胞的滲透性能,促使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)可以正常的進(jìn)入細(xì)胞膜,抑制微生物的生長。AHMAD等在研究植物抑菌劑對細(xì)胞膜作用機(jī)制研究中,傅里葉利用遠(yuǎn)紅外光譜及DSC技術(shù)觀察抗菌肽是否能夠誘導(dǎo)生物膜PG/PE脂質(zhì)混合物分層。通過大量的研究結(jié)果表明,殼聚糖能夠有效提升細(xì)胞膜的滲透性能,破壞微生物細(xì)胞膜內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而影響到細(xì)胞膜的完整性,抑制微生物的正常生長。
3 研究抑菌劑對微生物呼吸影響的方法
3.1 呼吸代謝抑制試驗
呼吸代謝抑制試驗中,可以初步判斷出抑菌物質(zhì)對于微生物呼吸代謝產(chǎn)生的影響,以抑菌劑的疊加率為依據(jù)進(jìn)行判斷,能夠發(fā)現(xiàn)疊加率越小,相伴隨的與抑制劑之間產(chǎn)生的增效作用越弱,起到抑制微生物呼吸代謝的作用,抑制微生物正常生長。
3.2 Clark氧電極法
Clark氧電極法是極譜分析中一種較為常見的類型,主要是用來檢測水中溶解氧成分,在植物抑菌劑抑菌機(jī)理研究中應(yīng)用,可以了解到菌體呼吸作用過程中的氧氣變化情況,以此來判斷微生物的生長情況。此種方法在實際應(yīng)用中具有反應(yīng)快、準(zhǔn)確率高的特點,故此在連續(xù)監(jiān)測菌體呼吸代謝作用中,可以通過觀察氧氣消耗量和快慢指標(biāo)來分析抑制劑對微生物呼吸代謝所產(chǎn)生的抑制機(jī)理。
4 研究抑菌劑對遺傳物質(zhì)影響的方法
植物抑菌劑的主要抑菌機(jī)理是作用在遺傳物質(zhì)上。植物抑菌劑可以有效抑制微生物菌體蛋白質(zhì)生長,逐漸出現(xiàn)凝固現(xiàn)象,可以有效抵制酶催化作用。此外,由于遺傳物質(zhì)自身特性,能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)快速合成,加速新陳代謝,為微生物生長提供必要的營養(yǎng)支持,而植物抑菌劑則起到抑制蛋白質(zhì)物質(zhì)的生長,微生物生長受阻,影響菌體細(xì)胞壁合成,以此來延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。
5 結(jié)論
對抑制菌機(jī)理的深入研究,主要取決于研究方法和研究手段,盡管當(dāng)前理論研究中提出了多種研究方法和技術(shù)手段,但是不同的抑菌作用機(jī)制視角不同,抑菌機(jī)制的研究中需要結(jié)合多種技術(shù)才能更好的提高研究效果,未來將開發(fā)出更高靈敏度、安全性和方便的抑菌機(jī)理研究方法。
參考文獻(xiàn)
[1]李婷,周月,宋麗雅,等.植物抑菌劑抑菌機(jī)理的研究方法進(jìn)展[J].北方園藝,2016,14(4):179-184.
作者簡介:馬立(1987-),男,回族,云南大理人,助教,大理農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院從事教學(xué)和科研工作。