2.材料與方法
2.1.微生物
選擇蠟樣芽孢桿菌、單核細胞增生李斯特菌和大腸桿菌作為產芽孢革蘭氏陽性菌、革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的代表微生物。
蠟樣芽孢桿菌INRA-AVTZ415由法國國家農業研究所(INRA,Avignon)kindly提供。單核細胞增生李斯特菌和大腸桿菌型菌株(分別為CECT 4031和CECT 515)由西班牙型菌種保藏中心(CECT)提供。
為了接種生長培養基,蠟樣芽孢桿菌營養細胞在30°C下在腦心浸液肉湯(BHI;Scharlau Chemie S.A.,Barcelona,Spain)中培養,直至達到生長穩定期。單核細胞增生李斯特菌營養細胞在37°C下在補充了0.6%酵母提取物(YE;Scharlau Chemie)的胰蛋白酶大豆肉湯(TSB;Scharlau Chemie)中培養,直至達到生長穩定期。大腸桿菌營養細胞在37°C下在酸化至pH 5 with HCl(Panreac Química,Barcelona,Spain)的TSB+YE中培養,直至達到生長穩定期。選擇這些生長條件作為這些微生物的有利條件。
2.2.光密度生長曲線
100孔微孔板填充400μL生長培養基(蠟樣芽孢桿菌用BHI,單核細胞增生李斯特菌用TSB+YE,大腸桿菌用pH 5 TSB+YE),接種微生物并在Bioscreen C分析儀(Oy Growth Curves Ab Ltd.,Helsinki,Finland)中培養。生長培養基中的初始濃度對于蠟樣芽孢桿菌為101,102,103,10?,10?和10?CFU mL?1,對于單核細胞增生李斯特菌為10°,10°,10°,10°,10°和10°CFU mL?1,對于大腸桿菌為102,10?和10?CFU mL?1。為了避免不同培養物生理狀態差異引起的變異性,每種細菌的所有生長曲線均來自單一細菌培養物。生長培養基在30°C下培養蠟樣芽孢桿菌,在37°C下培養單核細胞增生李斯特菌和大腸桿菌。每20分鐘間隔,使用寬帶濾波器(420-580 nm)測量樣品的光密度(OD)。
對于每種微生物和初始濃度的組合,進行了25-30次重復,除了蠟樣芽孢桿菌101和102CFU mL?1初始濃度,分別進行了13和21次重復,以及單核細胞增生李斯特菌10°,10°和10°CFU mL?1初始濃度,各進行了5次重復。通過繪制OD對暴露時間的圖獲得生長曲線。通過吸光度測量生成了總共345條個體生長曲線。
2.3.平板計數生長曲線
50mL錐形瓶中的生長培養基接種微生物并在500 rpm振蕩下培養。生長培養基和培養溫度與光密度生長曲線使用的相同。生長培養基中的初始濃度對于蠟樣芽孢桿菌為101,103和10°CFU mL?1,對于單核細胞增生李斯特菌和大腸桿菌為102,10?和10?CFU mL?1。在預設時間間隔,取樣,在緩沖蛋白胨水(BPW,Scharlau Chemie)中適當稀釋,并在BHI瓊脂(BHIA,Scharlau Chemie)中于30°C培養24小時用于蠟樣芽孢桿菌,在胰蛋白酶大豆瓊脂(TSA,Scharlau Chemie)+YE中于37°C培養24小時用于單核細胞增生李斯特菌和大腸桿菌。生長曲線進行了重復。
通過繪制log CFU mL?1對暴露時間的圖獲得生長曲線。
2.4.數學模型
使用五種初級生長模型分析生長曲線。這些生長模型基于線性(源自Monod模型)或非線性(Gompertz、Logistic、Richards和Baranyi)方程(表1),并重新參數化以反映Zwietering等[3]推導的微生物生長參數。
三相線性、Gompertz、logistic和Richards模型的曲線擬合使用Matlab 7.0(Math Works,Natick,USA)的曲線擬合工具進行,計算了生長參數的95%置信限(CL)以及擬合的r2、RMSE和平方和誤差(SSE)。
Baranyi方程的曲線擬合使用DMFit 2.0程序進行,并使用了Baranyi和Roberts[23]的模型,由József Baranyi博士kindly提供。該程序提供了每個生長參數的標準誤差以及擬合的r2和標準誤差。利用這些值,計算了生長參數的95%CL和擬合的RMSE。
使用StatGraphics(StatPoint Technologies,Warrenton,USA)進行方差分析、中位數和箱線圖四分位數計算。p值始終低于0.05。
表1:初級生長模型。
a y:時間t時的對數計數或吸光度;y0:初始對數計數或吸光度;μ:最大生長率;λ:延遲時間;t?:達到穩定生長階段的時間;ymax:最終對數計數或吸光度;C:從y0到ymax的對數計數或吸光度增加;β:模型系數。
