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在猪肉上控制单核细胞增多性李斯特氏菌的组合冻干Cell-adsorbed的乳酸菌细菌素curvatus CWBI-B28和有机酸或盐

单独Kouakou1,2*,Ghyslain欧雅Kahenouin1和Godi亨利马吕斯BIEGO1

1Laboratoire de Biochimie等科学des小病痛(LaBSA), 22日英国石油公司:582年阿比让22日,比利时

2将´des大学医疗科学Agronomiques de Gembloux Bio-industrie,通道des驱逐,b - 5030 Gembloux,比利时

*通讯作者:
单独Kouakou
Laboratoire de Biochimie等科学des小病痛(LaBSA)
22日英国石油公司:582阿比让22日,比利时
电子邮件: (电子邮件保护)

收到日期:11/04/2016接受日期:03/05/2016发表日期:16/05/2016

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文摘

本研究的主要目的是看看antilisterial行动的冻干cell-adsorbed从乳酸菌细菌素curvatus CWBI-B28可能被同时强化治疗有机酸或盐。片生猪肉(精益培根)接种单核细胞增多性李斯特氏菌肉(102 cfu / g)直接真空包装和储存在4°C或治疗前包装解决方案包含冻干cell-adsorbed细菌素从乳酸菌curvatus CWBI-B28 (1 g / 100毫升),一个有机的酸或盐,或两者兼而有之。有机酸/盐使用醋酸,乳酸,乙酸钠,二乙酸钠,山梨酸钾,苯甲酸钠和浓度计算相应的解决方案以对待每个片大约0.1,0.3或0.5毫克酸/盐。单独使用的抗菌素,LCaB最强的抑制作用(减少1-Log李斯特菌cfu计数两周后,其次是增加)。结合LCaB,三个抗菌素有更激烈的影响:醋酸、二乙酸钠和苯甲酸钠。在最高酸/盐浓度测试在这种组合,李斯特菌成了一或两周后检测不到,一直如此,直到六周实验结束。

关键字

单核细胞增多性李斯特氏菌;细菌素;有机酸;生猪肉;抗菌素

介绍

后期处理污染的肉类单核细胞增多性李斯特氏菌是一个最大的肉类安全风险(1]。随着HACCP程序应用于肉类行业经常出现不足以防止的存在或发展l . monocytogenes在加工肉类,post-packaging障碍技术所需的控制(2]。这个想法是把两个或两个以上的障碍,其中每个单独使用时仅能部分抑制李斯特菌生长。一个策略涉及的组合两个或两个以上的抗菌素治疗。例如,乳酸的抗菌作用可以增强和牛至属植物组合vulgare l .精油(3),山梨酸可以协同乳酸链球菌肽(4),而有机酸和盐可以加强pediocin的抗菌活性5]。像pediocin,产生的细菌素乳酸菌curvatusCWBI-B28是一个类活动花絮细菌素(更准确地说,它是一个sakacin P - Dortu et al。) (6]。

在模型中肉系统(培根片精益接种单核细胞增多性李斯特氏菌、真空包装、和监控在六周期间的存储在4°C),我们实验室的研究表明co-inoculated乳酸菌curvatusCWBI-B28可以推迟,但不能阻止listerial增长(7,8,9]。在目前的工作我们都集中在同一个肉系统。我们的目的是评估的antilisterial作用冻干cell-adsorbed乳酸菌curvatusCWBI-B28细菌素肉(LCaB)分布在水溶液中,和某些有机酸或盐是否可能在协同行动。

材料和方法

抗菌素的试剂和制备的解决方案

w / w糖浆DL-lactic酸(85%),苯甲酸钠,山梨酸钾,和醋酸钠购买从σ-奥尔德里奇(Diegem、比利时),冰川100%醋酸Mallinkrodt(都柏林、Irlande),并从Niacet二乙酸钠(美国纽约尼亚加拉瀑布)。LCaB准备在我们的实验室中描述(8]。

所有解决方案用于治疗肉准备在无菌蒸馏水。DL-lactic酸糖浆85%和100%冰醋酸稀释1:10 0,3:100,和5:100 (v / v);苯甲酸钠和山梨酸钾是用于3 g / 100毫升;醋酸钠和二乙酸钠是用于1,3,5 g / 100毫升。LCaB 1 g / 100毫升。这个解决方案的活动,确定任意单元(AU)详细(8)通过琼脂扩散试验被Parente和希尔(10),是4267 AU /毫升。

准备两套解决方案:一个与每个单独抗菌和一个每个盐或酸结合LCaB。

肉接种和抗菌素治疗

本工作中使用原始猪肉切片精益培根(每片重约200克,其尺寸15 x 7 x 1厘米。在购买的时候在实验室里经过六周的制冷,这肉是检测的存在李斯特菌发现和消极的。

片放在铝箔生物危害罩下,接种与50μL两侧李斯特菌monocytogenes暂停(2.105 cfu /毫升,接种大约102 cfu每克肉)。吸附一个小时后,他们对待每边1毫升抗菌解决方案。首先,每一片的解决方案是沉积在一边和传播与无菌弯玻璃棒表面。片是在4°C 10分钟允许附件,然后同样的步骤重复另一侧。然后,片治疗真空包装和储存在4°C了六个星期。

肉取样

肉切片定期取样(1、2、3、4、5、6周)孵化。在每个采样,20克采集标本片的无菌,稀释10毫升无菌生理盐水(0.85%氯化钠),按下手动兜包袋来提取尽可能多的液体。这种液体(称为“肉汁”以后)是用于微生物(李斯特菌)分析。

微生物分析

增长的接种李斯特菌菌株的基础上确定cfu计数均化后的1毫升肉汁在9毫升蛋白胨水,所描述的卡特拉火山et al。11]。一个10倍稀释系列准备和1 ml整除镀。l . monocytogenes镀在Palcam琼脂和殖民地孵化后48 - 72 h在37°C。

统计分析

每个试验重复两次,每个决心是一式三份完成的。统计分析(方差分析α= 0.05%,学生的学习任务)是用Excel软件完成的。

结果

的行为l . monocytogenes在生猪肉或不使用单一抗菌治疗

图1展示了进化,在存储在4°Cl . monocytogenescfu计数在生猪肉处理单个抗菌素或不及时治疗(控制)。在未经处理的样品,是李斯特菌数目从102增加到107 cfu / g在六周的贮藏期。样品处理LCaB仅显示显著(P < 0.05),约90%降低cfu计数前两周,但这是紧随其后的是一个增长反弹,计数达到4.3 x 105 cfu / g的实验。所有其他的抗菌素证明有所抑制,李斯特菌cfu计数增加10 -近1000倍的前三周,稳定之后。这个小但重要的负面影响第一周后(p < 0.05)使它有趣的,看看一个或多个这些代理可能协同作用与LCaB控制l . monocytogenes更有效地比这些药物单独使用。

图

图1:生存/增长接种单核细胞增多性李斯特氏菌接种在未经处理的猪肉片(一个¢–)和100片治疗μL cell-adsorbed细菌素(出租车)4267 AU /毫升(¢—¾),醋酸为5.25 g / 100毫升(aa5g)(¢–²),5.1克/ 100毫升乳酸(La5)(¢‰ƒ),5 g / 100毫升二乙酸钠(sda5g)(¢‰ƒ),5 g / 100毫升(sa5g)乙酸钠(¢‰ƒ),3 g / 100毫升苯甲酸钠(pb3g)(¢–¡),或3 g / 100毫升山梨酸钾(s3g)(◊)之前(3 g)真空包装和储存在4°C。菌落数在PALCAM琼脂. .

的行为l . monocytogenes生猪肉治疗或不LCaB和乳酸和醋酸

图2展示了进化,在存储在4°l . monocytogenescfu计数在生猪肉co-treated LCaB和乳酸和醋酸。有机酸是每个测试三个浓度:1.03,3.08,和5.14 g / 100毫升为乳酸(缩写分别是La1g La3g, La5g图2),1.05,3.15,和5.25克/ 100毫升乙酸(分别aa1g, aa3g aa5g)。所有的测试显示显著(p < 0.05)降低cfu计数在星期2,但在大多数情况下这是紧随其后的是一个增长反弹。最引人注目的结果与LCaB +乙酸在3.15和5.25 g / 100毫升:李斯特菌检测不到两周后在前一种情况中,只有一个星期后,在后者。乙酸在3.15 g / 100毫升,一些再生发生在第五周后,李斯特菌数达到10 cfu / g的实验。这是两到三个对数单位低于LCaB或醋酸单独使用。

图

图2:生存/增长接种单核细胞增多性李斯特氏菌接种在猪肉片冻干处理cell-adsorbed细菌素(出租车)和醋酸为1.05 g / 100毫升(aa1g)(•)或醋酸为3.08 g / 100毫升(aa3g)(一个¢–)或醋酸为5.25 g / 100毫升(aa5g)(◊)或乳酸为1.02 g / 100毫升(La1g)(¢–²)或乳酸在3.08/100毫升(La3g)(¢—)或乳酸为5.1 g / 100毫升(La5g)之前(¢–¡)真空包装和储存在4°C。菌落数在PALCAM琼脂。

LCaB结合有机盐的影响l . monocytogenes在猪肉

图3展示了进化,在存储在4°Cl . monocytogenescfu计数在生猪肉co-treated LCaB和醋酸钠(3或5 g / 100毫升),二乙酸钠(3或5 g / 100毫升),山梨酸钾(在3 g / 100毫升),或苯甲酸钾(在3 g / 100毫升)。最初数减少任何治疗,但效果是轻微和短暂的乙酸钠(浓度)和山梨酸钾(3 g / 100毫升)。激烈的效果观察与二乙酸钠:李斯特菌后检测不到一个星期的治疗更集中的解决方案(5克/ 100毫升),两周后集中的解决方案是使用越少(3 g / 100毫升)。在后一种情况下,再生发生5周后,数目达到5 cfu / g的实验。苯甲酸钠在3 g / 100毫升也减少了李斯特菌数到低于检测水平在星期2,年底增长反弹并没有观察到。

图

图3:生存/增长单核细胞增多性李斯特氏菌接种在猪肉片治疗cell-adsorbed细菌素(出租车)和3 g / 100毫升二乙酸钠(sda3g)(•)或5 g / L二乙酸钠(sda5g)(一个¢–)或3 g / 100毫升苯甲酸钠(pb3g)(¢–¡)或5 g / 100毫升(sa5g)乙酸钠(¢–¡)或3 g / mL山梨酸钾(ps3g)(¢–²)3 g / 100毫升乙酸钠(¢—)之前(sa3g)真空包装和储存在4°C。

讨论

瞬态抑制单核细胞增多性李斯特氏菌通过乳酸菌curvatusCWBI-B28之前已经观察到在这里使用的肉系统(8]。这主要是由于压力产生的细菌素,因为bacteriocin-negative导数这一毒株无法抑制李斯特菌生长的8,9]。类活动花絮细菌素是已知的细菌细菌膜的形成气孔,从而扰乱proton-motive力,导致ATP耗竭(12]。在这里,而不是co-inoculating肉乳酸菌curvatusCWBI-B28细胞,我们使用了一个制备冻干cell-adsorbed细菌素。虽然最初的10倍的抑制作用是观察两周后在4°C的存储,恢复增长之后(图1)。报告了类似的结果l . monocytogenes暴露在我汤包含类细菌素乳酸链球菌肽(13]。这种增长反弹的原因尚不清楚。一个原因可能是细菌素降解在存储期间由细菌或肉酶(14]。这个假设是支持的事实,当质粒负责细菌素产量乳酸菌curvatusCWBI-B28被引入一个更少的蛋白水解应变,再生显著延迟(7]。另一个进程,可能导致再生失活细菌素的非特异性吸附油脂的肉类样品,与观察乳酸链球菌肽(15]。也有乳酸链球菌肽,调查人员发现耐药突变体随时间出现(16- - - - - -18]。

单独的测试时,所有的有机酸和盐了,一般都是用作食品防腐剂(19,20.),显示出减少的增长能力单核细胞增多性李斯特氏菌在六周的贮藏期(图1)。他们的影响很小,然而,因为最后六周的贮藏期,在最好的情况下(醋酸为5.25 g / 100毫升),listerial cfu计数只有一个对数单位低于未经处理的控制。据一位机制提出了有机酸的抗菌作用[21,22),细胞损伤是由被动nondissociated形式进入细菌细胞的渗透,其次是它的离解细胞内。这应该降低pH值内部,破坏proton-motive力,抑制基质运输(23]。从这个角度看,假设环境的李斯特菌细胞的pH值接近治疗的应用解决方案,期望一酸(乙酸、乳酸、醋酸酯)更强antilisterial行动比盐。它应该被提及;然而,后者也能影响细胞通过降低水分活度(24),一些盐可能发挥更具体的对细胞代谢的影响。此外,由于乳酸比醋酸电离之后更容易,更少的亲脂性的,在实验的图1使用较低的摩尔浓度(0.57和0.87米),人们会期望它比醋酸更有效。事实上,没有观察到显著差异之间的影响测试代理。

我们的主要问题是:这些酸/盐加强和LCaB强烈吗?答案是肯定的。所示图23醋酸(在3.15和5.25 g / 100毫升),乙酰乙酸盐(在3和5 g / 100毫升),和苯甲酸(在3 g / 100 mL)证明能够呈现李斯特菌检测不到至少三周。二乙酸和乙酸的类似效果并不令人惊讶,因为二乙酸乙酸的含量为40%。醋酸钠的相对较低的antilisterial活动表明,低pH值对观察到的效果至关重要。如何LCaB和有机酸影响彼此的行动?细菌素的抗菌活性乳酸链球菌肽等sakacin P, curvacin是增强在低pH值(25,26]。pediocin而言,较低的外部pH值被发现有利于孔隙形成的第一步:绑定抗菌剂的细菌膜(27]。此外,随着LCaB和有机酸扰乱质子动机的力量,他们可能会加强彼此的行动在这个级别。最令人惊讶的结果与苯甲酸钠LCaB强大的协同作用,应该有所提高而不是降低pH值的李斯特菌细胞环境。苯甲酸与LCaB直接交流吗?做LCaB促进苯甲酸进入李斯特菌细胞?苯甲酸是一旦进入细胞施加一个特定的行动?这样的问题的答案必须等待进一步的研究(28,29日]。

结论

总之,治疗Listeria-contaminated肉与醋酸溶液表面,苯甲酸乙酰乙酸盐,或结合l . curvatus细菌素抑制listerial生长表现为一种很有前途的方法。苯甲酸的可能性在LCaB的存在可能产生特定的效果值得进一步研究。工作涉及不同的肉系统,存储时间长,优化添加剂浓度也需要看到,这种方法可以多么有效。

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