姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素的应用。本发明专利技术通过试验有效证明了水溶性姜黄素介导光动力可有效减少肠毒素含量及其免疫活性。本发明专利技术同时提供了一种有效灭活金黄色葡萄球菌及其肠毒素的方法，该方法安全性高、设备要求低、操作简单、对菌体造成非特异性损伤，不易产生抗性，无毒性，成本低，可有效控制由金黄色葡萄球菌及其肠毒素引起的食物中毒的风险。本发明专利技术提供的水溶性姜黄素介导光动力技术具有应用于食品加工的潜力。潜力。潜力。

【技术实现步骤摘要】
姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素的应用


[0001]本专利技术属于光动力杀菌
，具体涉及姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素的应用。

技术介绍

[0002]金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是最受关注的食源性致病菌之一，属于革兰氏阳性菌，常引起腹泻、呕吐、头痛、低热甚至是死亡。然而，目前报道的因金黄色葡萄球菌致病的事件都与其所产的金黄色葡萄球菌肠毒素(Staphylococcus enterotoxins,SEs)有关。SEs是一种低分子量的胞外蛋白(25～34kDa)，可在金黄色葡萄球菌生长期的所有阶段产生，主要在中期和末期，具有高致病性。它们对蛋白水解酶如胃蛋白酶和胰蛋白酶具有抗性，并具有热稳定性，不易被常规的食品加工方式(如热处理技术)破坏。
[0003]SEA和SEB是最常见引起食物中毒的金黄色葡萄球菌肠毒素，具有较强的催吐活性，由其引起的疾病所需的量少于1μg。SEB的毒性大且稳定性强，引起的食物中毒最为严重。0.004μg/kg的SEB即可诱发疾病症状，0.02μg/kg的剂量则可能致死。同时，SEA和SEB作为超抗原，无需抗原呈递细胞的传递，而是通过抗原递呈细胞表面的主要组织相容性复合II类分子(MHC
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II)与T细胞受体结合，刺激T细胞活化与增殖，分泌细胞因子，导致细胞死亡。因此，金黄色葡萄球菌及其肠毒素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影响，也给食源性疾病的控制和预防带来新的挑战。
[0004]目前，食品行业的杀菌技术包括热杀菌和非热杀菌，热杀菌是一种传统的杀菌技术，通过使用贵重的高压耐热设备，将食品加热至121℃～140℃，经处理可有效杀灭细菌和耐热孢子，具有较好的延长保质期的效果，但是该方法通常会影响食品的感官、流变性能并导致食品成分变化，不利于生鲜食品的杀菌处理。紫外
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可见辐射是一种非热杀菌技术，处理后可维持食品的感官和风味，处理机制是通过在微生物基因组中产生嘧啶二聚体，具有较强的生物活性，破坏DNA的复制过程。但是紫外光光谱频率较低，且紫外辐射对人体有害。
[0005]光动力非热杀菌技术是一种新型的杀菌技术，是食品工业的研究热点。该方法通过使用特定波长的可见光对微生物进行照射，该过程可激发微生物体内的内源性光敏卟啉分子产生大量活性氧，对菌体造成损伤并进一步导致菌体死亡。不同微生物体内的内源卟啉分子含量不同会导致不同微生物经光动力处理的耐受效果不同。因此，为有效杀菌，可在光照前添加外源光敏剂，经暗处孵育使小分子光敏剂进入微生物体内，再经光照处理，可显著提高微生物体内的ROS含量，ROS可氧化损伤细胞膜、蛋白质和DNA，进而有效杀菌。该方法不需要使用大型设备、贵重仪器，使用便携式LED光源照射即可有效杀菌，成本低、安全无毒、操作简单，同时非热杀菌可最大限度保持食品营养成分、结构组织和产品色泽等特性。因此，光动力非热杀菌技术可满足消费者对食品安全和品质的双重要求。
[0006]姜黄素(C
21
H
20
O6，CAS登录号458
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37
‑
7)是一种天然提取物，可从姜黄属植物中提取。姜黄素的一个潜在限制是它在水中的溶解度低，纯化后的姜黄素通常溶解在有或没有溶解度增强剂(如二甲基亚砜)的乙醇中，然后用蒸馏水稀释。但随着乙醇挥发，浓度降低，
姜黄素容易沉淀。

技术实现思路

[0007]为解决相关问题，本专利技术的首要目的在于提供姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素的应用。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素和灭活金黄色葡萄球菌的应用。
[0009]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]姜黄素介导光动力的应用，所述的应用为如下任意一种：
[0011]I.姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素的应用：将姜黄素水溶液和金黄色葡萄球菌肠毒素或含有其的样品混匀，暗处孵育，光源下照射，完成金黄色葡萄球菌肠毒素降解；
[0012]II.姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素和灭活金黄色葡萄球菌的应用：将姜黄素水溶液和金黄色葡萄球菌肠毒素、金黄色葡萄球菌或含两者的样品混匀，暗处孵育，光源下照射，完成金黄色葡萄球菌肠毒素降解和金黄色葡萄球菌灭活。
[0013]在黑暗条件下进行孵育，以便水溶性姜黄素与金黄色葡萄球菌或肠毒素更好地结合。
[0014]优选地，所述的金黄色葡萄球菌肠毒素包括金黄色葡萄球菌肠毒素SEA和金黄色葡萄球菌肠毒素SEB。
[0015]优选地，所述的姜黄素为水溶性姜黄素，食品级，可完全溶解于水中；更优选地，所述的姜黄素为UC3 CLEAR，购自SabinsaCorporation，USA。
[0016]优选地，所述的姜黄素在混合体系中的浓度为0～300μM(不为0)；更优选地，所述的姜黄素在混合体系中的终浓度为0～150μM(不为0)；最优选地，所述的姜黄素在混合体系中的终浓度为100μM。
[0017]优选地，所述光源为LED光源；更优选地，所述光源为蓝光可见光光源，波长为420
±
5nm。
[0018]优选地，所述照射的光照密度为69.97mW/cm2，时间为0～40min(不为0)，对应的光照剂量为0～167.93J/cm2；更优选地，时间为20min。
[0019]光照剂量(J/cm2)＝光照密度(W/cm2)
×
光照时间(s)。
[0020]优选地，I或II中所述的样品为食品样品。
[0021]本专利技术通过试验有效证明了水溶性姜黄素介导光动力可有效减少肠毒素含量，上清肠毒素含量最高可减少10％，破壁上清肠毒素的含量最高可减少34％；可降低其免疫活性，表现为可显著降低淋巴细胞的增殖活性(降低19％)；同时可灭活金黄色葡萄球菌(灭活率可达99.99％)；该方法对金黄色葡萄球菌及其肠毒素引起的食源性中毒有一定的控制效果。
[0022]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0023](1)水溶性姜黄素介导光动力可有效减少金黄色葡萄球菌肠毒素含量，降低肠毒素标准品的免疫活性，因此该方法可对金黄色葡萄球菌肠毒素导致的食源性中毒有一定的控制效果；
[0024](2)水溶性姜黄素与LED蓝光光源结合对金黄色葡萄球菌及其肠毒素的灭活效果明显，光灭活过程中产生大量ROS，导致菌体及肠毒素非特异性损伤，因此重复使用不易产生抗性。
[0025](3)姜黄素有较好的光敏活性，无明显化学毒性，且姜黄素经光照处理后颜色变浅，对食品感官影响较小，可最大限度保持食品营养成分、结构组织和产品色泽等特性，满足食品安全和品质的双重要求。
[0026](4)水溶性姜黄素的溶解度较好，分子量较小，与金黄色葡萄球菌孵育时可更好的渗入菌体细胞，介导光动力可有效灭活金黄色葡萄球菌，灭活率达99.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.姜黄素介导光动力的应用，其特征在于：所述的应用为如下任意一种：I.姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素的应用：将姜黄素水溶液和金黄色葡萄球菌肠毒素或含有其的样品混匀，暗处孵育，光源下照射，完成金黄色葡萄球菌肠毒素降解；II.姜黄素介导光动力降解金黄色葡萄球菌肠毒素和灭活金黄色葡萄球菌的应用：将姜黄素水溶液和金黄色葡萄球菌肠毒素、金黄色葡萄球菌或含两者的样品混匀，暗处孵育，光源下照射，完成金黄色葡萄球菌肠毒素降解和金黄色葡萄球菌灭活。2.根据权利要求1所述的姜黄素介导光动力的应用，其特征在于：所述的金黄色葡萄球菌肠毒素包括金黄色葡萄球菌肠毒素SEA和金黄色葡萄球菌肠毒素SEB。3.根据权利要求1所述的姜黄素介导光动力的应用，其特征在于：所述的姜黄素为Sabinsa Corporation的水溶性姜黄素UC3 CLEAR。4.根据权利要求1
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3任一项所述的姜黄素介导光动力的应用，其特征在于：所述的姜黄素在混合体系中的浓度为0～300μM，且不...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴希阳，麻春阳，孙崇臻，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：