1、毕业论文文献综述食品质量与安全铁对微生物生长的影响及螯合剂抑菌机理研究摘要抗菌一直是人们所关注的话题，特别是当有些致病菌产生抗药性后，寻找新型抗菌剂及检验它们的抗菌效果就成了非常急迫的问题。而铁在微生物生命活动中占有及其重要的作用。本文概述了铁的作用，对现有抗菌剂作一回顾，同时介绍了新型抗菌剂铁螯合剂的研究进展和应用。关键词铁；微生物；螯合剂铁是微生物生长必需的微量元素之一。它是电子传递链中铁硫蛋白的氧化还原中心，参与核苷酸前体的还原反应，是必不可少的营养因子。据此，有学者提出了新的抗菌理论通过螯合作用，螯合培养基中的铁离子来达到抗菌的目的。1、铁对微生物生长的影响铁在微生物生长过程中的作用主
2、要有构成有机化合物，合成菌体组分；作为酶的组成成分，维持酶的活性；参与能量的储存于转运；调节细胞的渗透压；与微生物生长繁殖和致病作用密切相关1。动物实验证实，如果给予充足的铁剂，微生物的感染能力将增强，如果铁缺乏，微生物的生长将受到限制2。张培茵3等研究发现，通过在培养基中添加一定量的铁盐，可提高酵母体内铁元素的含量，并且提高酵母活性，但超过一定的范围反而对酵母的生长有抑制作用。铁离子在铜绿假单胞菌生物被膜（BF）的形成过程中起到至关重要的作用4，EHUDBANIN5等发现往培养基中加入EDTA，已形成的铜绿假单胞菌生物被膜会发生降解破裂，促使铜绿假单胞菌从被膜中游离出来，并且EDTA对游离出
3、被膜的细菌有杀灭作用。发现只有加入FE2后能完全阻断EDTA的效应，证明铁离子对BF具有重要的稳定作用。SINGH6等发现极度缺铁抑制BF形成，适量的铁利于BF的形成并对其毒性有重要作用，而MUSK7等人又发现高浓度的铁可强烈抑制BF形成，这可能是其通过抑制参与铁载体和群体感应的多种基因的表达来实现的。2、微生物获取铁的机制21合成嗜铁素获取铁大多数微生物能根据环境中铁的浓度，分泌嗜铁素作为螯合因子来获取FE3或者将铁变为可溶性形式以便微生物利用。嗜铁素的合成和释放是细菌和真菌对低铁离子浓度环境的一个应激反应8，它们是一类低分子量的、对铁具有高度亲和性的微生物复合物，其功能是介导微生物细胞的铁
4、摄取9。它与FE3的结合能力非常强，并且有特异性，可以从各种水溶性和非水溶性的化合物中夺走FE31022利用乳铁蛋白获取铁有些细菌如链球菌、流感嗜血杆菌、脑膜炎双球菌、溶血性巴斯德氏菌和肺炎支原杆菌不能合成嗜铁素，但它们的菌体膜上表达乳铁蛋白受体，这样也可以直接地和宿主乳铁蛋白结合，从而由宿主含铁蛋白上获取铁11。23合成蛋白水解酶获取铁有些微生物还可以通过合成蛋白水解酶释放到周围环境中，去降解宿主铁结合蛋白，从中获取所需要的铁12。3、抗菌剂的研究现状抗菌剂ANTISEPTIC是指用于活组织如皮肤、黏膜防止微生物的药物，有别于通常用于无生命体上微生物控制的化学制剂称之为防腐剂13。抗菌剂具有
5、刺激性小、使用浓度下毒性较低、不会引起过敏反应、作用温和等特点。目前，已研制及应用的抗菌剂可归为天然抗菌剂、有机抗菌剂及无机抗菌剂。31天然抗菌剂天然抗菌剂是人类最早使用的抗菌剂，是从自然界中获取的物质。目前使用最普遍的是壳聚糖，它是一种抗菌谱较广的天然物质，对细菌、酵母菌、真菌等微生物均有不同程度的抑制作用14，其次是山梨酸、黄姜根醇、孟宗竹提取物、日柏醇等。单一的天然抗菌剂抗菌性能好、药效高、安全无毒、对环境友好，但其耐热性低、药效持续时间短、加工性能差、商品化困难15。32有机抗菌剂有机抗菌剂已达500多种，但常用的仅几十种。主要品种有季胺盐类、双胍类、醇类、酚类、有机金属类、吡啶类、咪
6、唑类、噻吩类等。其抗菌机理是通过化学反应，破坏细胞膜，使蛋白质变性，代谢受阻，从而起到杀菌、防腐及防霉等作用16。有机抗菌剂作用速度快，可操作性好，稳定性强，对微生物的抑制作用具有一定的特异性，但它同时具有毒性较大、耐热性较差、药效持续时间短等缺点17。33无机抗菌剂无机抗菌剂是通过将无机抗菌成分与载体结合而制成。一类抗菌剂是指将银、铜、锌等本身具有抗菌能力的金属或金属离子，通过物理吸附或离子交换等方法负载于沸石、硅胶等多孔材料表面的制剂18；另一类是利用陶瓷本身的特性，如以TIO2为中心的氧化物光催化系和氧化物陶瓷本身具有的催化活性而实现抗菌的无机系抗菌剂19。无机抗菌剂的突出特点是耐久性及
7、安全性好、耐热性好、抗菌范围广、有效期长20。4、螯合剂在抗菌中的应用螯合剂在食品和化妆品中具有抑菌作用是近些年才发现的。食品中常用的螯合剂有柠檬酸盐、乳酸盐、焦磷酸盐和EDTA等21。铁螯合剂就是其中比较重要的一种，铁螯合剂能够与铁离子形成螯合物，因而降低环境中游离铁的浓度，从而达到抑制细菌生长的作用。LEEN22等人于93年就发现具有螯合三价铁功能的HMP能有效抑制大肠杆菌和李斯特氏菌的生长。徐海军23等人以含4鸡血清的营养琼脂为培养基，进行了铁螯合剂2,2联吡啶对禽多杀性巴氏杆菌C483株的抑茵试验。结果表明，对于含4鸡血清的营养琼脂培养基，当铁螯合剂2,2联吡啶的添加量为200MOL/
8、L时能有效诱导禽多杀性巴氏杆菌在体外表达交叉保护因子，交叉保护因子可以诱导机体产生交叉保护抗体，从而对各血清型的禽多杀性巴氏杆菌感染均有保护作用。而霍健聪24等人利用舟山带鱼下脚料为原料制备得到的多肽亚铁螯合物对除普通变形杆菌之外的所有细菌均有较强抑制作用。基于铁螯合剂有效的抗菌作用，在医药、食品等领域得到了广泛的应用。例如已经商品化的二乙烯三胺五乙酸（DIETLYLENETRIAMINEPENTAACETICACID,DTPA）作为一种铁离子螯合剂成功地应用到医疗领域25。MA,MD,DCHROBERTMCDONALD26利用去铁胺和DTPA对四名患有珠蛋白生成障碍性贫血并尿液中伴有大量铁的
9、患者进行治疗。结果表明，在铁积累最大的那个患者中获得最好疗效；但是对于那个没有积累太多铁的患者效果就不显著。参考文献1陆德源主编医学微生物学M5版北京人民卫生出版社,200129302FISHBANESREVIEWOFISSUESRELATINGTOIRONANDINFECTIONJAMJKIDNEYDIS,1999,344SUPPL2S47S523张培茵,阎喜霜,姜淑梅等铁、锌对啤酒酵母生物特性的影响研究J食品工业科技J,1996,113154BERLUTTIF,MOREAC,BATTISTONIA,ETALIRONAVAILABILITYINFLUENCESAGGREGATION,BIOF
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