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本研究首先对包括肉桂醛在内的31种植物源提取物进行抑菌能力测定,以此对植物源防腐剂进行筛选并作为对肉桂醛抑菌活性的验证;之后进行协同抑菌实验与杀菌曲线测定实验,以期探究并验证抑菌活性较好的植物源提取物与肉桂醛之间的协同杀菌活性;并通过细胞毒性试验检测它们的细胞毒性。结果显示,肉桂醛和香芹酚在31种所选植物源提取物中MIC值最小(均为0.31mg/mL),即抑菌能力最强。两者对所选11种食品源致病菌和腐败菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、雷金斯堡约克氏菌、中间葡萄球菌、克氏库克菌、格氏乳球菌、血链球菌、阴沟肠杆菌、溶血葡萄球菌、嗜水气单胞菌和肠炎沙门氏菌)均具有较好的抑制作用,即两者的抑菌范围具有一定广谱性。肉桂醛和香芹酚组合(浓度均为1/2MIC,0.16mg/mL)对被测11种菌中的7种(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、雷金斯堡约克氏菌、中间葡萄球菌、克氏库克菌、溶血葡萄球菌和肠炎沙门氏菌)具有较好的协同抑菌作用。细胞毒性实验结果显示,肉桂醛和香芹酚无细胞毒性。本文分别选择革兰氏阴性菌大肠杆菌(ATCC8735)和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(ATCC3101)为模型菌来研究肉桂醛对菌体细胞膜的作用。通过检测肉桂醛处理后菌悬液的紫外吸收和电导率变化研究肉桂醛对细菌细胞膜完整性的影响;结合检测β-半乳糖苷酶活力探讨肉桂醛对细菌细胞膜通透性的影响;并采用扫描电镜和透射电镜技术观察肉桂醛对细菌形态的影响。结果显示,菌体经肉桂醛作用后,菌悬液中紫外吸收、电导率、β-半乳糖苷酶的酶活力都有迅速增加,在达到一定值之后会保持相对稳定。扫描电镜结果显示,菌体经肉桂醛作用后细胞形态都表型异常,主要表现有:有颗粒的粗糙细胞膜、细胞碎片、细胞褶皱下凹和细胞异常分裂。透射电镜结果显示菌体也有较大形态异常,主要表现有:质壁分离、细胞壁和细胞膜溶解、细胞内容物外溢、细胞内容物两极化、细胞畸形和内容物固缩等。这些结果表明,在肉桂醛的作用下,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的形态、细胞膜的完整性和通透性都受到了不同程度损伤,且肉桂醛的浓度越大,损伤越大。本文利用大肠杆菌全基因芯片探索肉桂醛对模型菌大肠杆菌ATCC8735基因表达谱的影响,并通过荧光定量PCR验证芯片结果,Western-blot验证芯片锁定的靶蛋白,最终初步阐明肉桂醛对大肠杆菌的分子作用机制。基因芯片结果显示,以2倍差异表达作为显著性判断标准,在肉桂醛的作用下共有126个基因出现差异表达,其中表达出现上调基因有83个,占65.9%;表达出现下调基因有43个,占34.1%。其中,7个鞭毛蛋白相关基因、3个细胞膜合成相关基因、3个编码伴侣蛋白的基因、2个胞质蛋白相关基因、2个分泌蛋白类基因以及ATP代谢相关基因都受到了调控。western-blot实验和荧光PCR实验结果与基因芯片结果一致,验证了基因芯片结果的有效性。分析推测肉桂醛可能的抑菌机制为:①肉桂醛阻碍了鞭毛蛋白和细胞膜的正常合成和代谢,对大肠杆菌的菌体形态产生了影响;②肉桂醛还影响了菌体正常的蛋白合成和聚集;③通过对ATP酶的抑制影响细菌的正常代谢也可能是肉桂醛抑菌机制之一。