美国亚利桑那大学(UA大学)获得了专业作物研究计划(SCRI)的610000美元的补助资金,该计划来自于美国国家粮食和农业研究所,用于资助一个为期4年的项目,该项目旨在开发更安全、健康的罗马甜瓜。七所大学正在合作改进甜瓜生产中的育种和加工。
根据美国疾病控制与预防中心的数据,在过去的10年中,美国已经有超过40起由甜瓜引起的食物传染疾病爆发。由于甜瓜通常都是生吃的,所以在食用之前进行清洁对于避免细菌性疾病至关重要。然而,与甜瓜有关的食源性疾病爆发中,有一半以上是由罗马甜瓜引起的,因为这种甜瓜有粗糙的网状外皮,所以难以清洗干净。
该项目旨在通过改善甜瓜生产中食品安全这个方面,来减少甜瓜上出现的细菌。UA大学农业与生命科学学院动物与比较生物医学科学副教授兼食品安全小组负责人Sadhana Ravishankar已经开始研究,以确定促进或阻止危险细菌繁殖的生长条件,如沙门氏菌和李斯特菌。
Ravishankar说:“我们将研究病原体是否可以通过尘土、土壤、灌溉水和田间空气使甜瓜受到交叉污染。”
食品安全小组将确定罗马甜瓜瓜皮的粗糙程度是否影响细菌附着在水果上的能力。
Ravishankar还将开发有机、基于植物的消毒剂,并可通过高效、节水的技术使用这种消毒剂,如雾隧道和静电喷雾。
即使彻底擦洗罗马甜瓜,细菌也可以隐藏在甜瓜粗糙的果皮上。然后,当切开甜瓜时,细菌会被带到果肉上。每次切割都会对果肉造成污染。
“沙门氏菌和李斯特菌是两种类型的细菌,都与罗马甜瓜有关。”Ravishankar说道。
孕妇食用有危险
尽管冰镇水果可以阻止沙门氏菌的传播,但李斯特菌在冷藏条件下仍可继续生长。
Ravishankar解释说:“李斯特菌对孕妇和免疫系统受损的人来说是很危险的。对这些敏感的人来说,传染所需的剂量可能很小,即使罗马甜瓜上只有一百个细菌,这些人仍然可以因此而生病。”
那么,减少罗马甜瓜瓜皮上的微生物是非常重要的。
Ravishankar和其他研究人员推测,外皮更光滑可阻止微生物在甜瓜上繁殖。为了验证这个假设,得克萨斯州A&M大学的研究人员正在开发新品种的罗马甜瓜。这些罗马甜瓜与之前的品种在果皮质地、营养和抗菌特性上有所不同。
Yuma沙漠农业中心执行主任Paul Brierley将协调用于研究的甜瓜的生产和收购。得克萨斯州A&M大学开发的新甜瓜品种的种子将会在UA大学的Yuma农业中心和加州的基地上种植。
Brierley说:“我们将种植这些甜瓜,以测试它们在西南沙漠中的表现如何。”
加州和亚利桑那州气候干燥,甜瓜产量最多,新开发的更安全、健康的罗马甜瓜能否在这种干燥气候中存活,这很重要。新品种的种植计划将不会进行第二年,但与此同时,Brierley将与种植者协调好,将现有甜瓜品种的样品提供给Ravishankar和Kerry Cooper的实验室,Kerry Cooper是动物与比较生物医学科学助理教授。
Cooper将对取自甜瓜田的样品中发现的沙门氏菌和李斯特菌的基因组进行测序。通过这个做法,Cooper能够确定出沙门氏菌和李斯特菌寄生在甜瓜上的菌株所特有的基因,这些菌株提高了细菌对甜瓜的附着和定殖能力。
Cooper说:“鉴定这些病原体在新型甜瓜上的定殖因子,这可能有助于找到有效方法,防止这些病原体定殖瓜类或其他新鲜农产品。”
人为引入细菌
虽然Cooper将研究已经附着在瓜上的细菌,但Ravishankar会人为地将细菌引入到罗马甜瓜新品种上。
Ravishankar说:“我们将测试沙门氏菌和李斯特菌是否对某个品种的罗马甜瓜有更好的附着力。”
通过人为地将病原体引入到甜瓜上,Ravishankar可以测定细菌的附着强度。强附着力会导致细菌形成生物膜,形成一些黏性液体,难以去除。
Ravishankar说:“测量这些病原体的附着强度和生物膜形成潜力是获得结论的一个方法,得出的结果是相比起网纹更密集的罗马甜瓜,网纹较少的罗马甜瓜不会促进病原体的附着。”
清洗掉果皮上的病原体是使罗马甜瓜更健康的一种方法,但是需要在分销到零售商之前对瓜进行消毒,使得这些产品更安全。目前,清洁方法包括化学方法—用氯漂洗哈密瓜,以及有机方法,例如将产品放在热水中加热(加热可杀死细菌,但热水浴会使产品变得潮湿,引起霉菌的产生)。
Ravishankar将开发基于植物的抗菌产品,以替代氯漂洗,这种抗菌产品可通过雾化隧道或粉状静电喷雾应用在水果上。
在这个为期4年的项目结束时,被证明是最安全和最健康的哈密瓜品种将分发给支持该项目的甜瓜种植者。研究结果将通过在Yuma 农业中心举行的会议与这些利益相关者分享。
国家粮食和农业研究所是美国农业部的一个机构,负责管理联邦对农业研究的支持。Yuma沙漠农业中心和Yuma农业中心由农业与生命科学学院运营。
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