Barotolerance of Acid-adapted and Cold-adapted Bacterial Isolates of E. coli O157-H7, Salmonella spp., and L. monocytogenes in an Acidic Buffer Model
酸性缓冲液模型中经酸适应与冷适应处理的O157:H7型大肠杆菌、沙门氏菌及单增李斯特菌分离株的耐压特性研究
来源：Journal of Food Protection, Volume 86, 2023, Article ID 100116
《食品保护杂志》，2023年，第86卷，文章编号 100116
摘要
本研究针对果汁行业HPP冷压灭菌工艺缺少标准化菌株筛选与制备验证方案的行业现状，将O157:H7大肠杆菌、沙门氏菌、单增李斯特菌分别在中性、冷适应、酸适应三种条件培养，菌体接种至pH3.5酸性缓冲液体系，大肠杆菌采用500MPa、另两种致病菌采用200MPa非致死压力处理180s（4℃），分别在处理当天、冷藏24h、48h检测活菌数量。结果显示大肠杆菌耐压性优于沙门氏菌与单增李斯特菌；中性培养条件下TW14359大肠杆菌耐压最强，SEA13B88菌株最敏感；中性与酸适应沙门氏菌整体耐压水平相近，冷适应的古巴沙门氏菌、蒙特维的亚沙门氏菌抗性突出；酸适应单增李斯特菌MAD328灭活不足1个对数，CDC、Scott A菌株灭活程度显著更高。菌株种类与菌体预处理方式会显著改变HPP灭菌效果，在HPP工艺验证试验中必须纳入上述影响因素。
关键词
酸适应；冷适应；超高压加工；高压工艺验证；果汁HACCP；致病菌灭活
研究目的
对比三种食源性致病菌不同驯化方式后的高压灭活效果，明确菌株品系、冷/酸预处理对HPP灭菌效率的影响，筛选适用于果汁HPP工艺验证的标准试验菌株，为果汁行业HPP灭菌验证建立标准化菌株选用与制备依据，满足FDA果汁HACCP法规5个对数致病菌灭活的管控要求。
研究思路
1 选取来源于果蔬、果汁相关食品安全暴发的各10株O157:H7大肠杆菌、沙门氏菌、单增李斯特菌，菌种低温保藏活化后，分中性培养、17℃冷适应培养、pH5.0弱酸环境酸适应培养三组制备菌体。
2 测定各组培养液pH值，将不同预处理菌体接入pH3.5酸性缓冲模拟果汁基质，真空封装样品；大肠杆菌500MPa、沙门氏菌与李斯特菌200MPa、4℃处理180s。
3 分别在HPP处理即刻、4℃冷藏24h、48h进行平板菌落计数，计算活菌对数减少值。
4 采用SPSS开展统计学差异分析，结合灭活数据对比菌株耐压差异，分析驯化条件、菌株亚型对高压灭活的影响规律。
研究亮点
1 统一在模拟高酸果汁的pH3.5缓冲体系下横向对比3类致病菌共30株分离株，填补HPP验证缺少统一对照试验数据的空白。
2 同时探究冷适应、酸适应两种常见食品储存胁迫预处理对致病菌耐压的改变，明确不同驯化模式的影响规律。
3 结合冷藏后24h、48h延时观测，探明HPP亚致死损伤菌体在酸性冷藏环境下后续持续失活的变化规律。
4 依据菌株耐压差异筛选出高耐压与高敏感参考菌株，为果汁HPP验证试验菌株鸡尾酒配比提供选型参考。
可延伸的方向
1 替换真实苹果、柑橘等原汁基质，排除缓冲盐干扰，验证实际果汁环境中致病菌高压耐受规律。
2 开展多胁迫复合试验，探究不同储藏温度、糖分、有机酸种类共同作用下菌体耐压变化。
3 从基因层面解析冷/酸适应后菌株耐压相关基因表达变化，阐明抗性形成分子机理。
4 基于试验菌株组合建立行业统一的果汁HPP验证标准菌株清单。
测量的数据及研究意义
1 不同培养条件（中性、冷适应、酸适应）下各菌株培养液pH数据，来源于表2；意义：量化冷、酸驯化处理对菌体生长环境pH的改变，关联pH变化与后续菌体耐压差异，解释不同驯化模式诱导菌体胁迫抗性的环境基础。
2 HPP处理后0h、24h、48h三种驯化条件下各菌株活菌对数下降值，来源于图1、图2、图3；意义：直观量化菌株亚型、驯化方式、冷藏时间对高压灭活效果的影响，区分耐压/敏感受试菌株，指导工艺验证菌株筛选。
3 各菌种不同菌株间灭活效果统计学显著性（P值）；意义：确定菌株差异与预处理带来的灭活差异是否具备统计学意义，为HPP工艺参数制定提供统计学支撑。
结论
1 同种致病菌不同菌株间高压耐受能力差异显著，果汁HPP工艺验证不能随意选用单一菌株，需要搭配高耐受与高敏感菌株组成混合菌液。
2 冷适应处理后的大肠杆菌、沙门氏菌高压敏感度提升，酸适应处理可提升多数菌株耐压能力，单增李斯特菌酸适应后耐压提升效果最明显。
3 HPP亚致死损伤的致病菌在酸性冷藏环境中会随储存时间持续失活，冷藏24~48h活菌数量进一步下降，该现象可辅助果汁冷藏期抑菌管控。
4 菌株来源、前期胁迫驯化是影响HPP灭菌效率的关键变量，现有HPP验证缺少标准化菌种制备规范，本研究数据可用于完善果汁HPP验证行业指导准则。
使用芬兰 Bioscreen仪器测量数据的研究意义
1 Bioscreen C全自动微生物生长分析仪用于测定菌体生长曲线，确定三类细菌各驯化组菌体到达稳定期的培养时长；精准判定菌体生长阶段，保证所有试验菌体统一采用稳定期细胞开展HPP试验，消除生长周期不一致带来的试验误差。
2 通过连续动态监测菌体生长变化，明确冷适应、酸适应培养所需的孵育时间，标准化冷驯化48h、酸驯化对应培养周期的试验操作，提升不同批次试验重复性。
3 依托生长曲线数据排除杂菌污染、菌体活化异常的试验样本，保障后续高压灭活试验数据可靠性，让菌株耐压差异结果仅由菌种与预处理条件决定。