摘要:目的以《美国药典》(USP)收载的1112章节“表1.微生物生长所需的最低水分活度”为参考,验证我国非无菌制剂相关的主要微生物枯草芽孢杆菌生长所需的最低水分活度。方法使用不同浓度的氯化钠、蔗糖、甘油调节胰酪大豆胨液体培养基(TSB)水分活度至水分活度限值、低于水分活度限值0.01单位和高于水分活度限值0.01单位。取适量枯草芽孢杆菌菌悬液加入到上述培养基中，绘制不同介质调节的水分活度条件下枯草芽孢杆菌生长曲线。结果枯草芽孢杆菌在3种介质中的生长曲线基本一致。在=0.91水分活度条件下,枯草芽孢杆菌在24h后进入快速增长期。在a_{w}=0.90水分活度条件下,枯草芽孢杆菌在50h后进入快速增长期。在0.89水分活度条件下,枯草芽孢杆菌菌数最后都接近为零。结论枯草芽孢杆菌生长所需最低水分活度为0.90。
水分活度是指食品或药品等物质在密闭容器中达到平衡状态时的水分蒸气压与该温度下纯水的饱和蒸气压比值[1]。水分活度与水含量不是同一个参数，水分活度是描述物品中水分所处的一种能量状态，它表示食品或药品中的水与其他物质结合的紧密程度，是影响微生物生长的关键因素之一]。长期以来，人们就知道食物或药物的腐败变质与其水分含量具有一定的关系。人们使用盐制作咸肉，就是通过控制水分活度在低水平以延长食品的保质期[3]。从微生物的角度来说，微生物生长有最低水分活度要求，低于此要求的微生物将不能生长。
目前国内外对水活度与食品储藏稳定性之间的关系进行了大量的研究。Rockland等[4]研究了胡桃仁以及其他食品的储藏稳定性与水活度的关系。La-buza[5]在1970年提出了食品储藏稳定性与水活度关系。Greco等[6]研究了水活度与温度对动物饲料中常见霉菌生长的关系。国内关于水活度的报道也主要集中在食品安全一块，比如朱静[7]发表了低温和低水活度抑制禽肉制品中金黄色葡萄球菌生长的报道。罗海波等[8]发表了水活度降低剂在虾干加工中的应用研究，而关于水分活度在药品安全的应用报道较少。2016年《美国药典》(USP)发布“水分活度测定在非无菌制剂微生物控制中的应用”,其中包括一系列微生物生长需要的水分活度数据。我国2015、2020年版《中国药典》尚均未收载此内容。
芽孢杆菌科(Bacillus)为细菌的一科，能形成芽孢(内生孢子)的杆菌或球菌。包括芽孢杆菌属、芽孢乳杆菌属、梭菌属、脱硫肠状菌属和芽孢八叠球菌属等。它们生命力强，耐高温，耐低温，繁殖快速，分布广，存在于土壤、水、空气以及动物肠道等处。枯草芽孢杆菌为其有益种类，可用于畜牧水产饲料添加剂、水环境净化等。枯草芽孢杆菌是《中国药典》2015年版微生物限度检查法中常用5种代表菌种(铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、黑曲霉)之一。本实验将对非无菌制剂中常见的微生物一一枯草芽孢杆菌生长所需最低水分活度进行研究。
1实验仪器和材料
1.1仪器
Aqualab 4T水分活度仪(美国Decagon公司);Sartorius T601-L电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);Heal Force-900C生物安全柜(上海力申科学仪器有限公司);PYX-DHS细菌培养箱(上海跃进医疗器械厂);YXQ-LS-50SII型高压蒸汽灭菌器(上海博讯实业医疗器械有限公司)。
1.2实验试剂与培养基
胰酪大豆胨液体培养基(TSB)(批号:170722)、胰酪大豆胨琼脂培养基(TSA)(批号:170325)均购于北京陆桥技术有限责任公司。氯化钠、葡萄糖、甘油、蔗糖均为分析纯。
1.3实验菌种
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌种编号:CMCC(B)63501(中国食品药品检定研究院医学菌种保藏中心，工作使用第3代传代菌种)。
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