Disinfectant efficacy of glabridin against dried and biofilm cells of Listeria monocytogenes and the impact of residual organic matter

光甘草定对干燥态与生物膜态单核增生李斯特菌的消杀效果及食品残留有机质的影响

来源:Food Research International, Volume 191, Article ID 114613, 2024, doi:10.1016/j.foodres.2024.114613

《国际食品研究》,2024年,第191卷,文章编号114613,doi:10.1016/j.foodres.2024.114613

 

摘要

本研究以8株不同血清型、来源的单核增生李斯特菌为试验对象,体外测定光甘草定抑菌与杀菌浓度,参照欧盟消毒评价标准,在不锈钢片上探究不同浓度光甘草定对干燥菌体、生物膜菌体的灭活作用,同时以哈密瓜、烟熏三文鱼、脱脂乳模拟食品残留有机质,分析杂质对药剂活性干扰。结果显示受试菌株对光甘草定敏感性差异小,MIC为12.5 μg/mL、MBC为25 μg/mL;无/低有机质条件下200 μg/mL光甘草定可实现3个对数以上菌体削减,哈密瓜残留影响微弱,乳与鱼肉基质会显著降低光甘草定消杀能力,证实光甘草定具备食品接触面天然消毒剂应用潜力。

 

关键词

光甘草定;单核增生李斯特菌;天然消毒剂;生物膜;干燥菌体;食品残留有机质;不锈钢接触面;防腐保鲜

 

研究目的

明确光甘草定对多株李斯特菌体外抑菌参数,评价其作为食品接触面消毒剂对干燥、生物膜菌体的灭活效果,探明不同食品残留有机质对药效的干扰规律,为天然食品消毒产品开发提供数据支撑。

 

研究思路

1. 采用Bioscreen微量肉汤稀释法测定8株李斯特菌MIC、MBC,筛选3株代表性菌株开展表面消毒试验。

2. 按照EN 13697标准,添加不同浓度BSA模拟洁净、脏污环境,梯度光甘草定处理不锈钢附着干燥李斯特菌。

3. 配制哈密瓜、三文鱼、脱脂乳三种食品提取液作为杂质,统一蛋白含量后评价药剂灭活效果。

4. 分别在20℃、10℃构建不锈钢表面生物膜,测定光甘草定对膜内菌体灭活效率。

5. 活菌计数统计菌体下降对数值,对比不同条件下药效差异。

 

研究亮点

1. 多株李斯特菌对光甘草定敏感度差异极小,相较于季铵盐等商用消毒剂,菌株耐药变异带来的药效波动更低。

2. 首次区分三类食品基质对光甘草定抑制作用强弱,果蔬杂质影响远低于乳制品、水产蛋白基质。

3. 低温(10℃)形成的生物膜对光甘草定耐受性无明显上升,适配冷链食品车间消杀场景。

4. 依据欧盟国标完成天然消毒剂标准化药效评价,完善光甘草定食品消毒应用数据。

 

可延伸的方向

1. 探究光甘草定与其他天然抑菌物质复配,抵消蛋白杂质带来的药效下降。

2. 开展生产线现场中试,验证实际设备表面消杀效果。

3. 解析光甘草定与乳蛋白、鱼肉蛋白结合的分子机理。

4. 优化光甘草定配方,制备食品设备专用天然消毒液。

5. 拓展光甘草定对其他常见食源致病菌生物膜的抑制试验。

 

测量的数据及研究意义

1 8株菌株MIC、MBC数据(表1),确定光甘草定基础抑菌杀菌浓度,筛选后续试验菌株,证明菌株间药敏差异小。

 

2 不同BSA含量下干燥菌灭活对数(图1),高浓度蛋白大幅降低药效,明确洁净是药剂发挥作用的前提条件。

 

3 三种食品残渣干扰下干燥菌灭活数据(图2),区分三类基质影响程度,为不同加工车间用药量优化提供依据。

 

4 20℃、10℃生物膜菌体灭活数据(图3、图4),低温不显著削弱药效,说明该药剂适用于冷链环境消毒。

 

 

 

结论

1 受试多株单核增生李斯特菌对光甘草定敏感性相近,MIC 12.5 μg/mL、MBC 25 μg/mL,菌株差异性小。

2 低有机质环境下200 μg/mL光甘草定可高效灭活干燥与生物膜李斯特菌,哈密瓜残留影响轻微,脱脂乳、三文鱼组分显著降低消杀效果。

3 10℃低温形成的生物膜对光甘草定抗性无明显变化,该天然化合物可用于食品加工接触面消毒。

 

使用芬兰 Bioscreen仪器测量数据的研究意义

采用芬兰Bioscreen全自动检测仪全程监测菌液OD变化,高通量同步批量测定多菌株在梯度光甘草定环境中的生长状况,精准判定MIC值,标准化培养条件减少人为操作误差,体外药敏数据客观可靠,为后续表面消毒试验的药剂浓度设置奠定定量基础。