Effects of prenylated isoflavones glabridin and 6,8-diprenylgenistein against Listeria monocytogenes under food-related conditions and food matrix
食品相关环境与食品基质中异戊烯基异黄酮光甘草定、6,8-二异戊烯基染料木素对单增李斯特菌的抑菌效果研究
来源：International Journal of Food Microbiology, Volume 390, 2023, Article number 110109
《国际食品微生物学杂志》，2023年，第390卷，文章编号110109
摘要
本研究探究光甘草定与6,8-二异戊烯基染料木素两种异戊烯基异黄酮在不同温度、pH、有氧/无氧食品工况下对单增李斯特菌的抑菌与杀菌活性，并在鲜切哈密瓜果肉基质验证光甘草定实际防腐潜力。体外结果显示两种物质MIC介于0.8~12.5 μg/mL；低温仅削弱杀菌能力，抑制效果变化小；酸性pH（pH5）可显著提升二者抑菌、杀菌活性；有氧与厌氧环境抑菌水平相近。鲜切哈密瓜10℃冷藏条件下，50、100、250 μg/g添加量能有效延缓单增李斯特菌增殖，250 μg/g处理组贮藏4 d活菌数较对照组平均降低1 Log CFU/g以上，证实该类天然产物具备生鲜食品天然防腐剂应用潜力。
关键词
光甘草定；6,8-二异戊烯基染料木素；单增李斯特菌；天然食品防腐剂；温度；pH；食品基质；抑菌活性
研究目的
明确温度、pH、氧气环境对光甘草定、6,8-二异戊烯基染料木素抗单增李斯特菌活性的影响，筛选优选抑菌物质并在鲜切哈密瓜体系验证实际防腐效果，评价其作为天然食品保鲜剂的应用可行性。
研究思路
1. 设置10/20/30/37℃、pH5.0/pH7.2、有氧/厌氧多组培养条件，采用肉汤微量稀释法结合Bioscreen测定两种黄酮MIC、MBC。
2. 不同温度下绘制杀菌动力学曲线，量化温度对抑菌、杀菌的差异化影响。
3. 筛选综合性能更优的光甘草定，以鲜切哈密瓜为食品基质，10℃冷藏开展体内防腐试验，测定不同添加量下菌体生长变化。
4. 结合化合物脂溶性参数，从分子疏水性解释pH与温度带来的活性差异规律。
研究亮点
1. 系统量化食品常用贮藏温变、酸碱度、厌氧环境对两种异戊烯基异黄酮抑菌作用的影响规律。
2. 首次证实低pH可显著提升该类天然黄酮杀菌效果，低温只削弱杀菌、基本不影响生长抑制作用。
3. 光甘草定低温稳定性优于6,8-二异戊烯基染料木素，适合冷藏生鲜果蔬防腐。
4. 真实哈密瓜基质试验证实光甘草定可有效控制单增李斯特菌增殖，填补体外数据到食品应用的数据缺口。
可延伸的方向
1. 探究两种黄酮对多种食源致病菌的广谱抑菌效果。
2. 复配有机酸、其他天然提取物开发复合保鲜配方。
3. 在冷熏肉、即食乳制品等不同食品基质开展应用试验。
4. 解析黄酮穿透李斯特菌细胞膜的详细分子作用机制。
5. 开展安全性评价，推进工业化应用相关研究。
测量的数据及研究意义
1 不同温、pH、有氧/厌氧条件下MIC与MBC数据（表1、表2），明确酸性环境增效、低温损杀菌、氧气无明显影响的规律，为保鲜使用环境优化提供参数。
2 不同温度杀菌动力学活菌计数数据（图4），量化温度升高杀菌效率上升，解释低温贮藏下产品抑菌特点。
3 鲜切哈密瓜菌体生长数据（图5），证实50μg/g以上添加量可有效延迟李斯特菌生长，验证实际应用价值。
4 化合物LogD脂溶性数据（图1），关联分子疏水性与pH依赖性抑菌差异，阐明活性变化内在机理。
结论
1 光甘草定和6,8-二异戊烯基染料木素在各食品模拟条件下均可高效抑制单增李斯特菌生长，MIC处于0.8~12.5 μg/mL，优于常用化学苯甲酸盐类防腐剂。
2 低温降低两种物质杀菌活性但抑制活性稳定，酸性条件显著提升抑菌与杀菌能力，有氧、厌氧环境活性无显著区别。
3 光甘草定耐低温稳定性更好，鲜切哈密瓜10℃贮藏时高添加量可有效抑制单增李斯特菌繁殖，具备天然保鲜剂开发潜力。
4 食品基质会降低黄酮实际抑菌效力，应用时需要适度提高添加浓度。
使用芬兰 Bioscreen仪器测量数据的研究意义
采用芬兰Bioscreen C微孔培养系统自动全程测定OD600，高通量同步大批量监测多温度、pH、药剂浓度下李斯特菌生长全过程，连续自动记录生长变化。精准判定MIC临界浓度，减少人工读数误差，统一试验条件，实现多组别平行对比，高效获得完整生长动力学数据，是体外抑菌活性定量评价的核心检测手段，保障MIC、动力学数据准确可靠。