微生物磁效应地研究概况.pdfVIP

微生物磁效应的研究概况 高梦祥夏帆邓光武余知和 (长江大学生命科学学院湖北荆州434025) 摘要：生物是具有磁性的，生物体内存在着顺磁性物质与逆磁性物质。顺磁性物质 在外加磁场作用下产生与外加磁场方向一致的磁场，比如脱氧血红蛋白等。逆磁性物 质在外加磁场作用下产生与外加磁场方向相反的磁场，比如水和脂肪等。由于生物的 磁性，不同生物种类及细胞对磁场的承受程度存在差异，不同剂量的外加磁场、环境 磁场和生物体内的磁场都会对生物组织和生命活动产生影响。磁场对生物体也会产生 不同的磁效应。 生物磁效应具有以下特点。(1)生物磁效应呈非线性特点，磁场强度与磁效应强 弱之间不存在线性关系，微弱的磁场也能够产生明显的磁效应；(2)生物磁效应具有 “窗”效应，只有在满足一定条件的磁场作用下才能引起明显的生物磁效应；(3)磁 场产生生物磁效应的能量远大于磁场本身所提供的能量。 微生物磁效应的机理目前尚未达成共识。据报道，磁场可通过影响培养基质、细 胞骨架、细胞膜、酶活性、DNA诱变等不同方式对微生物的生长代谢产生效应。有 关微生物磁效应的解释包括自由基对理论、回旋参数谐振、类谐振磁转导等。 本课题组一直从事和关注磁场与食品微生物的相关研究。利用脉冲强磁场处理西 瓜汁和牛奶等食品基质中的有害病原菌，在最佳脉冲磁场杀菌工艺条件下，达到杀菌 时间短、效率高、营养损失小，能够保持西瓜汁和牛奶等的天然色泽和风味。研究也 发现，脉冲磁场对西瓜汁中还原性Vc和色素有一定的影响，对可溶性糖含量和pH 则几乎没有影响。 低频交变弱磁场对啤酒酵母、猴头菌生长效应研究表明，磁场强度小于O．2～『m 时对啤酒酵母的生长繁殖无影响；磁场强度大于0．7～m时对啤酒酵母的生长繁殖有 抑制作用；在磁场强度为O．56～m和0．67～h时，作用时间2h，磁场对啤酒酵母生 长促进效应最强，其菌液浓度较对照增长34．01％。磁场对猴头菌胞外多糖的作用相 对菌丝的作用有滞后性，在磁场强度为1．06～m，作用时间为12h时，磁场对猴头菌 h时， 菌丝的生长促进作用最强，猴头菌的菌质干重增长率达140．1％；作用时间为48 磁场对猴头菌胞外多糖的代谢促进作用最强，猴头菌胞外多糖质量浓度增长率达 271．7％。而且，磁场对猴头菌的菌丝干重和胞外多糖代谢量存在着时间“窗和强 度“窗”效应。同时，研究了低频交变弱磁场对黑曲霉次生代谢物柠檬酸的产生量和 纤维素酶活性代谢的影响，柠檬酸的产生量和代谢纤维素酶活性与磁场强度、处理时 间和处理方式之间密切关联。 目前，正在研究低频交变磁场对红曲霉的生长及代谢产物量的影响，并试图探讨 其分子调控机制。 关键词：脉冲强磁场，低频交变弱磁场，食品微生物，磁效应，作用机理 19