免费文献传递   相关文献

EFFECT OF IRRADIATION ON DETECTION OF BACTERIA
IN DEHYDRATED VEGETABLES WITH ATP BIOLUMINESCENCE ASSAY

辐照对脱水蔬菜细菌ATP生物发光检测的影响



全 文 :核 农 学 报 2011,25(2):0292 ~ 0297
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期:2010-04-21 接受日期:2010-07-13
作者简介:肖 欢(1985-),男,江苏扬州人,硕士研究生,研究方向为辐射生物学。Tel:0514-87979365;E-mail:zgyzrxh@ 163. com
通讯作者:王泽港(1972-),男,山东诸城人,博士,副教授,研究方向为生物物理学与蛋白组学。Tel:0514-87979365;E-mail:zgwang@ yzu. edu. cn
文章编号:1000-8551(2011)02-0292-06
辐照对脱水蔬菜细菌 ATP生物发光检测的影响
肖 欢1 冯 敏2 朱佳廷2 陈秀兰3 翟建青3 罗时石1 王泽港1
(1. 扬州大学生物科学与技术学院,江苏 扬州 225003;2. 江苏农科院原子能农业应用研究所,江苏 南京 210014;
3. 江苏里下河地区农业科学研究所,江苏 扬州 225009)
摘 要:以 4 种脱水蔬菜为对象,研究 ATP 生物发光法检测辐照处理脱水蔬菜样品的含菌量时,ATP 生
物发光强度与细菌含量不一致的原因。结果表明:辐照对样品的本底发光无明显影响,也未改变荧光素
酶发光系统的光谱;电离辐射在杀灭样品中细菌的同时降低了细菌体内 ATP 酶的活性,使死亡细菌中
的 ATP 不能随细菌的死亡而降解,并从死亡细菌体内扩散出来,从而增加了样品中游离 ATP 的浓度,导
致细菌 ATP 提取液的发光强度与实际含菌量不一致;去除样品中游离 ATP 后,细菌 ATP 提取液的发光
强度与实际含菌量的动态变化已趋于一致。ATP 生物发光技术可很好地应用于辐照产品的细菌检测。
关键词:辐照;脱水蔬菜;ATP 生物发光检测;ATP 酶活性
EFFECT OF IRRADIATION ON DETECTION OF BACTERIA
IN DEHYDRATED VEGETABLES WITH ATP BIOLUMINESCENCE ASSAY
XIAO Huan1 FENG Min2 ZHU Jia-ting2 CHEN Xiu-lan3 ZHAI Jian-qing3 LUO Shi-shi1 WANG Ze-gang1
(1. Bioscience and Biotechnology College,Yangzhou University;Yangzhou,Jiangsu 225003;
2. Institute of Atomic Energy;Jiangsu Academy of Agricultural Science;Nanjing,Jiangsu 210014;
3. Lixiahe Agricultural Science Institute of Jiangsu Province,Yangzhou,Jiangsu 225009)
Abstract:ATP bioluminescence intensity of 4 kinds of irradiated dehydrated vegetables was inconsistent with the bacteria
number,the reasons were investigated in this paper. Results showed that irradiation had little effect on background
luminescence,and there was no effect on luciferase-luminous system. When irradiation killed the bacteria,the ATPase
activity also decreased. As a result,the ATP content in bacteria didn’t decreased with the killed of bacteria,which
contributed to the increase of free ATP in ATP extract and finally led to the disagreement between the bioluminescence
intensity and the actual number of bacteria. When the free ATP in the dehydrated vegetable was removed, the
bioluminescence intensity of ATP extract was consistent with the actual number of bacteria in irradiated dehydrated
vegetable and ATP bioluminescence technology could be used in bacteria detection of irradiated samples.
Key words:irradiation;dehydrated vegetable;ATP bioluminescence assay;ATPase activity
辐照杀虫灭菌效果显著,在保障食品的卫生安全
质量、预防食源性疾病的发生与流行等方面具有积极
作用,应用辐照技术杀灭农产品和食品中微生物的方
法已逐渐被人们接受并得到广泛应用[1]。
微生物检验是农产品和食品辐照加工中的重要环
节,无论是在了解辐照前产品的含菌量以确定适宜的
辐照剂量和工艺,还是在辐照后检验灭菌效果以确保
产品的卫生质量,都具有重要的意义。但对国内 14 家
辐照加工企业的抽样结果显示,只有 2 家企业对产品
灭菌效果进行即时检验[2]。分析其中原因,常规的细
菌学检验方法需时较长,检验结果的滞后性已成为其
中一个重要的制约因素,提供一种能够快速检测辐照
292
2 期 辐照对脱水蔬菜细菌 ATP 生物发光检测的影响
灭菌效果的方法,已成为辐照加工行业规范化管理迫
切需要解决的问题。
ATP 生物发光测定技术具有方便、快捷等特点,加
之对 ATP 测定的特异性和高灵敏度(10 - 12 ~ 10 - 15
mol),因而在临床医学的细菌检验方面得到了广泛的
应用,并为世界卫生组织(WHO)所确认。目前这一技
术在发达国家已广泛应用于细菌检验,近年来国内也
逐步开展了这方面的研究与应用,如 2001 年 4 月召开
的首届中美食品安全及其全程控制研讨会暨微生物快
速自动检测技术培训班就曾将 ATP 检测技术作为培
训内容之一。应用 ATP 生物发光技术检测微生物方
法的理论基础在于 ATP 普遍存在于包括细菌在内的
一切活细胞内,并且在一定条件下其含量相对稳定。
当细菌死亡时,体内的 ATP 将被自身的酶所降解,从
而使得 ATP 的存在成为检测样品中有无细菌的依据。
目前在定量测定 ATP 的方法中,以 ATP 生物发光测定
法最为灵敏:荧光素酶在镁离子存在的条件下,与还原
荧光素和 ATP 结合形成荧光素酶 - 荧光素 - 单磷酸
腺苷的复合物,该复合物与氧结合时发出光,在反应过
程中放出的总光量取决于荧光素酶、荧光素、氧和 ATP
的浓度。当其他反应物过量时,发出的总光量和最大
光强度与 ATP 的量成正比[3]。
压力蒸汽灭菌是常用的灭菌方法,经高压蒸汽灭
菌后,细菌 ATP 的发光强度与实际的含菌量仍保持着
良好的线性关系[4];在应用发光技术测定细菌的药物
敏感性时,细菌 ATP 提取物的发光值也与菌液活菌数
显著正相关[5]。辐照灭菌后的情况与压力蒸汽、药物
灭菌有所不同。虽然冯敏等[6]应用 ATP 生物发光技
术测定了辐照处理前脱水香葱、胡椒粉等样品中的含
菌量,结果不但与样品的实际含菌量显著正相关,而且
从取样到获取数据仅需 1 ~ 2h;但高岳等[7]在应用该
方法检测脱水香葱和胡椒粉的辐照灭菌效果时,却发
现样品的发光强度与实际含菌量不一致,即辐照后样
品细菌数大大减少,但样品生物发光强度并未相应降
低。辐照已对农产品含菌量 ATP 生物发光的检测产
生了影响,其影响机理目前尚不清楚。为使 ATP 生物
发光检测技术能在产品的辐照灭菌效果方面得以应
用,本文围绕辐照对脱水蔬菜细菌 ATP 生物发光检测
影响进行了研究。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
1. 1. 1 材料 脱水香葱、胡萝卜粒、辣椒粉、胡椒粉由
江苏兴化食品厂提供,塑料袋密封包装 (15cm ×
20cm);大肠杆菌 U177 菌液来自本院微生物实验室,
由 Luria-Bertani(简称 LB)液体培养基培养,细菌含量
1 × 108 个 /ml。
1. 1. 2 试剂 荧光素、荧光素酶和 ATP 标样购自中
国科学院上海植物生理研究所,ATP 酶购自 Sigma-
Aldrich (Shanghai)Trading Co.,Ltd.,总 ATP 酶测定
试剂盒购自南京建成生物工程研究所。试验中所用的
试剂均在使用前按说明书现用现配。
1. 1. 3 仪器 BPCL-K 型生物发光测量仪,中国科学
院生物物理研究所生产。
1. 2 样品的辐照处理 辐照在扬州大学60 Co 辐照中
心进行,辐照源活度 1. 11 × 1015 Bq(3 万 Ci),剂量率为
20Gy /min。辐照处理后立即进行各项测定。
1. 2. 1 脱水蔬菜的辐照 取 200g 脱水蔬菜,用塑料
袋密封包装后进行辐照处理,辐照剂量分别为 0、1. 0、
2. 0、3. 0 和 4. 0kGy,每处理重复 3 次。
1. 2. 2 大肠杆菌菌液的辐照 将菌液在无菌操作台
上分装到 20ml 玻璃管中,无菌棉塞密封后进行辐照处
理,辐照条件与剂量同 1. 2. 1。
1. 2. 3 无菌样品的辐照 脱水香葱和脱水胡萝卜粒
用塑料袋密封包装后,在 121℃高温高压灭菌 16min,
冷却后再进行辐照处理,辐照条件与剂量同 1. 2. 1。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 样品细菌 ATP 的提取 参照舒柏华等的方
法[8],称取 0. 25g 脱水蔬菜类材料或吸取 2ml 大肠杆
菌菌 液 于 试 管 中,加 入 10ml 沸 腾 的 Tris-EDTA
(20mmol /L Tris + 2mmol /L EDTA,pH7. 75)提取液震
荡混匀,经沸水浴 3min、冰浴中冷却 10min、12000r /
min 离心 5min 后,上清液用于 ATP 生物发光分析。
1. 3. 2 辐照大肠杆菌菌液游离 ATP 的提取 吸取大
肠杆菌菌液 1ml 在试管中,加 9ml 蒸馏水混匀后进行
辐照处理;辐照后震荡 30min,12000r /min 离心 5min,
吸取 200μl 上清液用于 ATP 生物发光测定。
1. 3. 3 样品中游离 ATP 的去除 称取 0. 25g 脱水香
葱于试管中,加入 5ml 常温下的 Tris-EDTA(20mmol /L
Tris + 2mmol /L EDTA,pH7. 75)溶液和 1 个单位
(1Unit)的 ATPase,充分混匀后,静置 1h,使游离 ATP
完全降解。用于细菌 ATP 生物发光强度测定。
1. 3. 4 生物发光强度的测定 生物发光测量仪的测
量室温度设置为 30℃,测量时间设定 6s,使用前仪器
预热 1h,样品放入测量室后统一暗适应 10min。本底
发光强度测定与 ATP 生物发光强度测定均采用全波
长范围测定。具体程序为:取 200μl 待测样品加入测
392
核 农 学 报 25 卷
量杯中,将测量杯置于测量室内,暗适应后通过测量室
上盖中部的注射孔快速注入 600μl 荧光素-荧光素酶
混合液,立即测量样品的发光值。
1. 3. 5 生物发光光谱的测定 为探明辐照对脱水蔬
菜细菌 ATP 生物发光的影响途径,测定并分析辐照前
后脱水香葱样品细菌 ATP 提取液的生物发光光谱,测
定条件同 1. 3. 4。测定前需将一定波长的滤光片置于
测量仪放置滤光片的抽屉中,所得数据即为该波长下
的生物发光值,依次更换不同波长的滤光片重复上述
操作,将得到一组在一定波长范围内的测量数据,对获
取的数据进行曲线拟合,以确定辐照对生物发光光谱
的影响。
1. 3. 6 样品总 ATP 酶(ATPase)活性的测定 吸取各
剂量辐照后的大肠杆菌菌液 1ml(大肠杆菌含量 1 ×
108 个 /ml)于试管中,12000r /min 离心 5min 后,弃上
清液,加重蒸水制备成 107 个 /ml 的细菌悬液;应用变
幅杆浸入式超声波发生仪对细胞进行破碎处理,仪器
频率 20 ~ 25kHz、功率 100W;工作时间每次 2s,间隔时
间 4s,处理总时间为 180s;按总 ATP 酶测定试剂盒操
作步骤测定不同剂量辐照下大肠杆菌中 ATPase 活性。
1. 3. 7 大肠菌群的测定 参照 GB /T 4789. 3 - 2003
的标准进行[9]。
2 结果与分析
2. 1 辐照对样品生物发光系统的影响
2. 1. 1 对样品细菌 ATP 提取液本底发光的影响 样
品细菌 ATP 的提取液在未加入荧光素、荧光素酶时也
能发出微弱的光子,并被生物发光测量仪所记录,其发
光称为本底发光。表 1 为各供试样品 ATP 提取液本
底发光的测定结果。电离辐射能使农产品、食品产生
如自由基、活性氧等各种辐射产物,这些物质具有极活
泼的性质,能诱发多种类型的化学反应,并产生化学发
光等现象。但从表 1 的结果可以看出同一样品各剂量
处理间的差异并不显著,说明辐照并未对样品的发光
强度产生影响。
表 1 样品提取液的本底发光强度
Table 1 Background bioluminescence intensity of different material extracts
样品
sample
辐照剂量 dose(kGy)
0(CK) 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0
F 检验
F test
辣椒粉 capsicum powder 187 ± 41 202 ± 9 185 ± 15 189 ± 3 232 ± 46 P > 0. 05
脱水胡萝卜粒 dry carrot granule 186 ± 12 191 ± 1 181 ± 13 184 ± 7 184 ± 18 P > 0. 05
胡椒粉 pepper powder 194 ± 17 189 ± 4 183 ± 3 184 ± 9 184 ± 30 P > 0. 05
脱水香葱 dry shallot powder 181 ± 19 170 ± 27 185 ± 11 189 ± 23 175 ± 21 P > 0. 05
2. 1. 2 样品细菌 ATP 提取液的生物发光光谱信息分
析 辐照前后脱水香葱样品细菌 ATP 提取液的生物
发光光谱信息见表 2。从表 2 可以看出,在 490nm ~
620nm 的波长范围内,样品的发光强度呈由低到高、再
从高到低的变化趋势,对获取的数据以多项式进行曲
线拟合,其动态变化可用函数式 Y = aX2 + bX + c 来描
述,式中 X 代表波长,Y 代表一定波长时的发光强度。
Y 最大值时对应的波长称为峰时。对表中的峰时值进
行统计分析后得出 P > 0. 05,即不同处理间的峰时值
之间并无显著差异。
光谱的波长范围和峰时是反映光谱特性的 2 个主
要特征,依据这 2 个特征分析,可知辐照并未改变样品
的光谱特性,由此可以认为,辐照对脱水蔬菜细菌 ATP
生物发光检测的影响是通过 ATP 生物发光系统表现
出来的。在 ATP 生物发光检测系统中,ATP 生物发光
强度正比于样品中 ATP 的数量,发光强度升高,说明
样品中 ATP 含量也较高。
2. 2 辐照对样品 ATP 生物发光的影响
2. 2. 1 对无菌供试材料 ATP 生物发光的影响 在脱
水蔬菜的辐照灭菌过程中,脱水蔬菜及其含有的细菌
均是射线作用的对象,辐照后都有可能对 ATP 生物发
光的测定产生影响。为了明确脱水蔬菜本身对生物发
光强度的影响,本研究对脱水蔬菜进行了高温高压灭
菌处理,然后进行辐照处理,测定其生物发光强度,结
果如表 3 所示。结果表明,供试材料在辐照处理后,其
样品 ATP 提取液的发光强度均接近于对照,即无菌的
脱水蔬菜在经不同剂量辐照后其 ATP 生物发光强度
并未增加,说明辐照后的脱水蔬菜本身并未对 ATP 生
物发光产生影响。
2. 2. 2 对大肠杆菌 ATP 生物发光的影响 以 LB 培
养基培养的大肠杆菌菌液为供试材料,辐照处理后提
取大肠杆菌的 ATP 并测定其生物发光强度,结果见表
4。结果表明,辐照剂量越高,样品中大肠菌群的数量
就越少,当剂量达到 3. 0kGy 以上时,样品中的大肠杆
492
2 期 辐照对脱水蔬菜细菌 ATP 生物发光检测的影响
菌已不能检出,但大肠杆菌 ATP 提取液的发光强度仍
然很高,与大肠菌群的检测结果明显不一致,辐照处理
后的大肠杆菌菌液已对细菌 ATP 生物发光的检测产
生了影响。
表 2 脱水香葱样品细菌 ATP 提取液的生物发光光谱信息
Table 2 Bioluminescence spectral analysis of ATP extract from dry shallot powder
剂量
dose
(kGy)
波长 wavelength(nm)
490 535 555 575 620
拟合曲线
fitted curve
相关系数 r
correlation
coefficient
峰时
peak wavelength
(nm)
53 580 578 755 126 Y = - 0. 1364X2 + 152. 34X - 44851 0. 968 558
0 72 589 676 780 144 Y = - 0. 1442X2 + 160. 75X - 44144 0. 981 558
92 172 258 318 56 Y = - 0. 0442X2 + 49. 16X - 13397 0. 875 556
83 532 618 689 160 Y = - 0. 1236X2 + 138. 05X - 37907 0. 985 558
2. 5 87 549 565 658 156 Y = - 0. 1173X2 + 130. 94X - 35916 0. 984 558
20 145 275 283 54 Y = - 0. 0504X2 + 56. 52X - 15584 0. 925 561
31 223 256 244 24 Y = - 0. 0539X2 + 59. 88X - 16360 0. 998 555
5. 0 39 275 276 254 32 Y = - 0. 0586X2 + 64. 85X - 17700 0. 998 556
91 386 346 415 81 Y = - 0. 0737X2 + 81. 77X - 22289 0. 976 555
41 388 448 429 88 Y = - 0. 0903X2 + 100. 63X - 27595 0. 999 557
7. 5 39 324 433 381 54 Y = - 0. 0847X2 + 94. 30X - 25828 0. 990 557
13 217 277 243 84 Y = - 0. 0502X2 + 56. 27X - 15509 0. 995 560
注:表中数据已减去本底发光。低于 490nm 和高于 620nm 波长时样品的发光强度已接近 0,故略去。
Note:Background bioluminescence had been removed from the data in table. When lower than 490nm or more than 620nm,the bioluminescence were near
0 and were omitted.
表 3 辐照后对样品 ATP 生物发光的影响
Table 3 Effect of irradiation on ATP bioluminescence of different samples after pressurized steam sterilization
样品
sample
剂量 dose(kGy)
0(CK) 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0
脱水香葱 dry shallot powder 49 ± 19 50 ± 17 47 ± 12 49 ± 10 48 ± 15
脱水胡萝卜粒 dry carrot granule 41 ± 17 42 ± 16 43 ± 17 41 ± 19 41 ± 18
注:表中数据已减去本底发光。表 5、7 同。
Note:Background bioluminescence had been removed from the data in the table. The same as table 5 and table 7.
表 4 辐照处理对大肠杆菌 ATP 生物发光的影响
Table 4 Effect of irradiation on ATP bioluminescence of Escherichia coli
测试项目
test item
剂量 dose(kGy)
0(CK) 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0
大肠菌群数 coliform bacteria(MPN /200μl) 3. 3 × 107 6. 6 × 104 1. 7 × 102 N N
发光强度 RLUmax 5573 ± 103 5590 ± 180 6041 ± 175 5469 ± 161 5357 ± 126
注:N 表示未检出。
Note:N represents no detection of bacteria
2. 3 辐照对细菌 ATP 的影响
2. 3. 1 对样品中游离 ATP 的影响 游离 ATP 是指游
离于活细菌体外的 ATP。应用 ATP 生物发光技术检
测大肠杆菌菌液中游离的 ATP 发光强度,结果如表 5。
表 5 表明,未辐照样品中游离 ATP 的发光强度很低,
而辐照后样品中游离 ATP 的发光强度均高于对照,经
差异显著性测验达到了极显著水平。发光强度的升高
说明辐照处理已明显增加了样品中游离 ATP 的数量。
辐照处理并未增加 LB 无菌培养液 ATP 的生物发光强
度,样品中增加的游离 ATP 只能来自于辐照后的大肠
杆菌。
2. 3. 2 对细菌总 ATP 酶活性的影响 以大肠杆菌为
供试材料,应用总 ATPase 测定试剂盒测定大肠杆菌中
ATPase 活性的变化,结果如表 6。表 6 结果显示辐照
剂量越大,样品总 ATPase 的活性就越低。ATP 酶是分
解 ATP 的专一性酶,ATP 酶活性的降低或丧失,将会
使死亡细菌体内 ATP 的降解受阻,从而增加了样品中
游离 ATP 的数量。
592
核 农 学 报 25 卷
表 5 辐照对大肠杆菌中游离 ATP 的影响
Table 5 Effect of irradiation on free ATP in Escherichia coli
测试项目
test item
剂量 dose(kGy)
0(ck) 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0
大肠杆菌菌液发光强度 RLUmax of Escherichia coli 53 ± 6b B 318 ± 13a A 317 ± 8a A 331 ± 19a A 302 ± 11 aA
LB 无菌培养液发光强度 RLUmax of LB sterile solution 4 ± 3 4 ± 4 3 ± 1 2 ± 2 2 ± 2
注:表中小写和大写字母分别表示辐照组与 CK 间数值在 0. 05 和 0. 01 水平上差异显著。
Note:The data followed by different small and capital letters indicated significant difference at 0. 05 and 0. 01 levels with CK,respectively.
表 6 辐照处理对大肠杆菌总 ATP 酶活性的影响
Table 6 Effect of irradiation on ATPase activity of Escherichia coli
剂量 dose(kGy) 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0
大肠杆菌总 ATP 酶活性 ATPase activity of Escherichia coli (%) 100 72 55 44 22
2. 4 游离 ATP 对样品细菌 ATP 生物发光检测的影

以脱水香葱为供试材料,在利用 ATPase 去除样品
中的游离 ATP 后,测定样品细菌 ATP 提取液的生物发
光强度,结果列于表 7。对表中的发光强度值取对数
并进行直线拟合后得:Y = 3. 50 - 0. 14X,r = - 0. 97,
式中 Y 为样品细菌 ATP 提取液的发光强度对数值,X
表示辐照剂量,负号表示样品的发光强度与辐照剂量
呈负相关,即辐照剂量越大、样品的发光强度就越低。
前人建立了辐照剂量与样品残存菌数两者关系的数学
模型,即 SD = D10 lg(N0 /N),式中 SD 为辐照剂量,D10
表示当微生物群存活率为 10% 时照射所用的剂量,
N0、N 分别表示辐照前后样品的含菌量
[10]。若设 Y =
SD,X = lg(N0 /N),则上式变为:Y = D10X,这也是一个
线性函数方程式,表示辐照剂量越高,辐照前后样品含
菌量比值的对数值就越大,样品中残存的细菌数就越
低。
表 7 去除游离 ATP 后样品细菌 ATP 提取液生物发光强度的动态变化
Table 7 Changes of ATP bioluminescence in irradiated material extracts with free ATP removed
剂量 dose(kGy) 0(CK) 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0
发光强度 RLUmax 3560 ± 197 2142 ± 120 1523 ± 235 1096 ± 93 1023 ± 103
对数值 lg 3. 55 3. 33 3. 18 3. 04 3. 01
应用 ATP 生物发光技术检测细菌的方法是建立
在细菌 ATP 的生物发光强度与样品的含菌量正相关
基础上的,在去除样品中游离 ATP 后,样品细菌 ATP
的生物发光强度与带菌量两者的动态变化已趋于一
致,证明了辐照对脱水蔬菜细菌 ATP 生物发光检测的
影响是由于样品中游离 ATP 的增加所造成的。
3 讨论
与其他灭菌方法相比,电离辐射能使农产品和食
品中产生各种如自由基、活性氧等辐射产物,这些物质
具有极活泼的性质,极有可能诱发多种类型的化学反
应并产生发光现象[11]。但本研究通过对样品本底发
光的测定结果表明,上述产物并未增加样品的发光强
度。
生物发光源于化学反应,不同的生物发光体系由
于反应机制及反应生成的激发态复合物不一样,导致
光辐射产生的光谱也不相同,因此可以从生物发光的
光谱特征来区别不同的发光体系[12]。本研究光谱测
试的结果表明,辐照并没有改变样品细菌 ATP 提取液
生物发光光谱的特性,由此可以认为辐照对脱水蔬菜
细菌 ATP 生物发光检测的影响是通过 ATP 生物发光
系统表现出来的。在 ATP 生物发光检测系统中,ATP
生物发光强度正比于样品中 ATP 的数量,发光强度升
高,样品中 ATP 含量也较高。光谱分析为本研究探明
辐照对脱水蔬菜细菌 ATP 生物发光检测的影响途径
提供了理论依据。
在逐一排除辐射产物、脱水蔬菜以及 LB 无菌培
养液的影响后,说明辐照处理对脱水蔬菜细菌 ATP 生
物发光检测的影响来源于样品所含有的细菌。
大量的研究已经表明,能量代谢对电离辐射非常
敏感,辐射对敏感组织的早期效应之一是导致 ATP 合
成的障碍[10]。而且这种变化在辐照剂量较小,辐照后
较早时间内就会出现,因此辐照并不能增加细菌体内
ATP 的数量。进一步的研究表明,电离辐射在杀灭大
肠杆菌的同时也影响着大肠杆菌体内 ATP 酶的活性,
692
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2010,25(2):0292 ~ 0297
而且辐照剂量越大、ATP 酶的活性就越低;ATP 酶活性
的降低或伤失,将会使死亡细菌体内 ATP 的降解受
阻,从而增加样品中游离 ATP 的数量。
在去除样品中游离 ATP 后,脱水香葱细菌 ATP 提
取液的生物发光强度与样品含菌量两者的动态变化已
趋于一致,从另一个侧面证明了辐照对脱水蔬菜细菌
ATP 生物发光检测的影响是由于样品中游离 ATP 数
量的增加所造成的。通常情况下由于样品中游离 ATP
的数量很少,因此在应用 ATP 生物发光技术检测细菌
时常被忽略[4,5,8],但在应用 ATP 生物发光技术检测产
品的辐照灭菌效果时则必须考虑样品中游离 ATP 对
检测所带来的影响。
4 结论
辐照对脱水蔬菜细菌 ATP 生物发光检测的影响
是由于电离辐射在杀灭样品中细菌的同时,也降低或
丧失了细菌体内 ATP 酶的活性,使死亡细菌体内的
ATP 不能随细菌的死亡而迅速降解,并从细菌体内游
离出来,从而增加了样品中游离 ATP 的数量,导致了
细菌 ATP 提取液的发光强度与实际含菌量的不一致。
在去除样品中游离 ATP 后,辐照脱水蔬菜的生物发光
强度与其细菌含量的动态变化已趋于一致。即在去除
样品中游离 ATP 后,ATP 生物发光技术可很好地应用
于辐照产品的细菌检测。
参考文献:
[1 ] 温贤芳主编 . 中国核农学[M]. 郑州:河南科学技术出版社,
1999:88 - 89
[2 ] 郭亚萍,高美须,靳 烨,孙宝忠,李淑荣 . 用辐照技术保障预制食
品的安全与质量[J]. 核农学报,2005,19(3):232 - 235
[3 ] 刘炳智,朱 蓓 . ATP 生物发光法在微生物检验上的应用[J].
预防医学情报杂志,1999,15(1):29 - 30
[4 ] 杨 浏,柴 辉,刘细梅 . 利用生物发光技术进行高压灭菌效
果的快速检测[J].中华医院感染学杂志,1996,6(4):230 - 231
[5 ] 司传平,曹民光 . 用 ATP 生物发光技术快速测定细菌的药物敏
感性[J]. 济宁医学院学报,1993,16(3):11 - 13
[6 ] 冯 敏,高 岳,吕海燕,杨书华,万定珍,王泽港,罗时石,
马 飞,葛才林 . ATP 发光技术测定辐照前脱水蔬菜和调味品
的含菌量[J].核农学报,2005,19(4):282 - 285
[7 ] 高 岳,冯 敏,王泽港,吕海燕,马飞,史宙亮,葛才林,罗
时石 . 辐照对农产品中细菌 ATP 生物发光检测的干扰(初报)
[J]. 核农学报,2006,20(6):282 - 285
[8 ] 舒柏华,孙丹陵,王胜利,徐顺清 . 肉类食品细菌污染生物发光
快速分析技术研究[J].中国公共卫生,2003,19(4):483 - 484
[9 ] 李松涛主编 . 食品微生物学检验[M]. 北京:中国计量出版社,
2005
[10] 陈子元主编 . 核农学[M]. 北京:中国农业出版社,1995:501 -
504
[11] 夏寿萱主编 . 放射生物学[M]. 北京:军事医学科学出版社,
1993:142 - 143
[12] 胡天喜,陈 杞 . 发光分析与医学[M].上海:华东师范大学出版
社,1990
(责任编辑 高美须 裴 颖
櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀
)
(上接第 265 页)
[27] Bakeeva L E. Dzyubinskaya E V,Samuilov V D. Programmed cell
death in plants:ultrastructural changes in pea guard cells [J].
Biochemistry (Moscow),2005,70(9):972 - 979
[28] Havel L,Durzan D J. Apoptosis during diploid parthenogenesis and
early somatic embryogenesis of Norway spruce[J]. Int J Plant Sci,
1996,157:8 - 16
[29] McCabe P F,Pennell R I. Apoptosis in plant cells in vitro / / Kotter
T G and Martin S J eds. Techniques in Apoptosis [M]. London:
Portland Press,1996:301 - 326
[30] Bras M, Queenan B, Susin S A. Programmed cell death via
mitochondria: different modes of dying [ J ]. Biochemistry
(Moscow),2005,70(2):231 - 239
(责任编辑 王媛媛)
792