[发明专利]一种光动力杀灭沙门氏菌的方法

说明书

本发明公开了一种光动力杀灭沙门氏菌的方法，所述方法是以核黄素为光敏剂，采用蓝光光源，光动力杀灭沙门氏菌的方法，属于杀灭食源性致病菌沙门氏菌的杀菌技术领域。本发明所采用的光敏剂是人体必需维生素之一，核黄素，属于食品级光敏剂，安全无毒，且对杀灭沙门氏菌效果显著，并且本发明能够控制沙门氏菌病的风险，处理时间短，操作简便，可彻底杀灭沙门氏菌，并有一定的控制和预防效果。本发明提供了一种有效杀灭食品中沙门氏菌的方法，成本低廉，操作简单，应用广泛，很好的促进了食品杀菌技术的发展。

技术领域

本发明涉及食源性致病菌沙门氏菌的杀菌技术，具体涉及一种光动力杀灭沙门氏菌的方法。

背景技术

随着近年来世界范围内食品安全恶性事件的屡屡发生，食品污染与食源性疾病问题构成了一个巨大的世界性公共卫生难题，也成为阻碍国际食品贸易发展的重要因素。沙门氏菌是全球食源性疾病的主要病原体，其具有侵袭性，裂解后可释放耐热力很强的内毒素，近年来由沙门氏菌引起的食物中毒病例在在各种中毒事件中居于前列。并且，沙门氏菌对外界不同环境抵抗力较强，在水、牛奶及肉制品中可生存数月，同时，沙门氏菌细胞具有冷休克蛋白(CspH)，能够在低于食品冷藏温度5℃的条件下存活。因此，沙门氏菌引起的细菌性食物中毒给人类生命健康和财产安全带来了极大的不良后果，也给食源性疾病的控制和预防带来新的挑战。

目前食品行业的杀菌手段主要分为两类，即传统的热杀菌技术和新型的非热杀菌技术(如超高压、脉冲电场、脉冲强光、辐照和微波等技术)。传统的热杀菌技术在食品行业中应用早、技术成熟且杀菌较彻底，能保证食品在微生物方面的安全，但会破坏食品的营养成分、组织结构、色泽和食品产品的风味。虽然现有的一些非热杀菌技术满足了消费者对食品安全与品质的双重要求，但它们往往存在着设备投入和运行成本高、能源消耗过大以及对冷链运输条件要求较高等缺点。

光动力杀菌(photodynamic inactivation，PDI)是一种可选择性灭活恶性肿瘤细胞和致病性微生物及病毒的新方法。该方法的主要原理是利用特定波长的激光照射使无毒的光敏剂受到激发，而激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性很强的单线态氧。单线态氧是具有强氧化作用的活性氧物质，能破坏细胞大分子结构，导致细胞受损甚至死亡，从而达到杀灭恶性肿瘤细胞和致病性微生物的目的。研发具有经济环保、绿色安全、广谱高效，并且能最大限度保持食品营养成分、组织结构和产品色泽等特性的光动力杀菌技术正逐渐成为食品工业研究热点。

然而有研究认为光动力作用的效果与菌种有很大关系，革兰氏阴性菌对光动力作用普遍不敏感。例如，唐蕾等人以叶绿素的降解产物叶绿酸酯为光敏剂进行光动力杀菌，研究结果表明其对革兰氏阳性菌白葡萄球菌有显著的光动力杀伤作用，而对革兰氏阴性菌大肠杆菌的生长没有影响(唐蕾,曹建平,吴亢,邵蔚蓝,胡慧中,张高峰.叶绿酸酯的光敏杀菌作用[J].无锡轻工大学学报(2):58-61.)。Yeshayahu等人的研究结果也表明，以低剂量卟啉化合物为光敏剂的光动力杀菌对69株革兰氏阳性菌中的60株有明显抑制作用，而只对247株革兰氏阴性菌中的150株有较弱的抑制作用。因此，对于不同的微生物，尤其是革兰氏阴性菌，开发出杀菌效果更好更安全的光敏剂是光动力杀菌技术研究的难点。而现有的光动力杀菌技术对食品中沙门氏菌的杀菌效果不理想，或使用的光敏剂不属于食品添加剂。例如，Buchovec等人以5-氨基酮戊酸(ALA)为光敏剂，以400nm波长的LED灯为光源，在使用20mw/cm²的辐照度提供24J/cm²的剂量时，观察到沙门氏菌种群减少了4到6log CFU/mL。(Buchovec I,Vaitonis Z,Luksiene Z.Novel approach to control Salmonellaenterica by modern biophotonic technology:Photosensitization[J].Journal ofApplied Microbiology,2009,106(3):748-754.)然而，ALA不属于食品添加剂，不可用于食品中。除此之外，其使用的光能量剂量过大对人体有很大的伤害。