《高壓脈衝電場作用下細菌細胞損傷的分子機制》是依託杭州電子科技大學，由應南嬌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高壓脈衝電場作用下細菌細胞損傷的分子機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：應南嬌
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高壓脈衝電場（PEF）滅菌技術是一種潛力巨大經濟實用的非熱殺菌技術，也是食品加工新技術的研究熱點之一。目前PEF技術確切的殺菌機制尤其是細胞生物學損傷與失活之間的關係這一科學問題尚未得到有效解決。本項目就上述科學問題展開研究，主要研究內容包括建立細菌DNA損傷模型，通過DNA/RNA損傷、突變和自由基氧化損傷的鑑定和分析，以及細胞結構損傷分析，研究細胞內損傷發生類型及產生分子機制，並分析損傷積累與細胞失活之間的相關性。本項目旨在闡明PEF作用下細胞損傷效應類型及生物學發生途徑，評價PEF殺菌機制中核心損傷效應及關鍵因素，進而闡述PEF作用下細胞損傷效應的分子機制。本研究將為揭示高壓脈衝電場殺菌機制奠定實驗和理論基礎，也為此項技術套用推廣提供更有力的理論支持。
結題摘要
高壓脈衝電場是一項具有巨大潛力的食品藥品非熱加工技術。本項目系統研究該技術對微生物的作用損傷，最佳化滅菌參數並建立殺菌動力學模型。通過正交試驗，分析了高壓脈衝電場各個參數對於殺菌效果的影響權重，在此基礎上利用Weibull分布模型分析不同物理量參數及它們的互動作用誘導微生物的致死規律，建立用於預測高壓脈衝電場對微生物滅菌效果的數學模型，指導實際生產中的推廣套用。本項目研究結果證實PEF處理對酵母細胞具有提高活性、亞致死和致死多重損傷效應。低於6kV/cm電場強度處理有助於提高酵母細胞內非特異性內酯酶活性，酵母的生存率提高，而高強度的PEF能夠對工業生產中殘留的釀酒酵母進行滅活處理。通過酵母細胞活性分析，發酵活性檢測，代謝產物檢測和基因轉錄分析，進一步探討PEF對酵母發酵活性誘導的分子機制。本項目在理論研究基礎上，設計並實施一套線上連續液態明膠滅菌裝置，在企業建立示範套用生產線一條，探索高壓脈衝電場的產業化套用及推廣。本項目的選題研究是對高壓脈衝電場非熱食品加工技術的全新套用突破，對該技術的發展具有重要的理論和實際指導意義。
