Elettaria cardamomum Maton var. minuscula精油 的化学和生物特性及其作为防腐剂对接种了铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的真空低温烹调（sous vide）胡萝卜保鲜效果的研究

《JOURNAL OF FOOD PROCESSING AND PRESERVATION》：Chemical and Biological Properties of Elettaria cardamomum Maton var. minuscula Essential Oil and Its Effect as Preservative to Shelf-Life Storage of Sous Vide Carrot Inoculated With Pseudomonas aeruginosa

天然香辛料精油抗菌活性及协同效应研究。摘要：通过GC-MS分析鉴定出姜黄素minuscula品种精油（ECMEO）主要成分为α-terpinyl acetate（40.9%）和1,8-cineole（36.2%），其最低抑菌浓度（MIC）范围为0.33-0.56 mg/mL，对革兰氏阳性菌、阴性菌及酵母均具抑制作用，尤其对铜绿假单胞菌生物膜抑制率达97.33%。结合真空包装与50-65℃热处理，ECMEO能显著协同抑制细菌增殖（OD值降低60%）。此外，ECMEO对豆象甲虫Megabruchidius dorsalis表现出杀虫活性，25%浓度即可致80%死亡。结论：ECMEO兼具高效抗菌与杀虫特性，其挥发性成分通过破坏生物膜结构及干扰细菌膜电位实现抑菌，与热处理协同效应可提升食品防腐性能。

　　在当前食品工业中，如何有效延长加工食品的保质期并确保其安全性是一个备受关注的问题。特别是对于微创处理食品，如真空包装的蔬菜，微生物污染和腐败是影响其货架期和安全性的关键因素。本文研究了一种来自植物精油的天然抗菌剂——小卡姆安达（Elettaria cardamomum）变种minuscula的精油（ECMEO），并评估了其在体外和体内环境中的抗菌效果，包括对抗生物膜形成菌如铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的抗菌活性，以及其对储藏作物害虫Megabruchidius dorsalis的杀虫效果。同时，还探讨了ECMEO与温和热处理结合对微生物生长的协同抑制作用。

研究发现，ECMEO的主要成分包括α-萜品醇乙酸酯（α-terpinyl acetate）和1,8-桉树油（1,8-cineole），它们的含量分别为40.9%和36.2%。这两种化合物具有较强的抗菌活性，对多种细菌和酵母菌表现出显著的抑制效果，其最低抑菌浓度（MIC）范围为0.33至0.56 mg/mL。在蒸汽相实验中，ECMEO能够有效抑制微生物在新鲜水果和蔬菜上的生长，尤其是在高浓度（500 μg/L）下，对铜绿假单胞菌等致病菌表现出强烈的抑制作用。此外，ECMEO还显示出对Megabruchidius dorsalis的杀虫活性，表明其在食品保存和农作物保护中的潜在应用价值。

研究还通过实验观察了ECMEO对铜绿假单胞菌生物膜形成的抑制作用。使用结晶紫染色法和MALDI-TOF MS分析发现，ECMEO能够显著降低生物膜的形成，其最低生物膜抑制浓度（MBIC）为0.354 ± 0.023 mg/mL。这一结果表明，ECMEO不仅对游离细菌有效，还能有效破坏生物膜结构，从而提升其抗菌性能。结合温和热处理后，ECMEO的抗菌效果进一步增强，能够在较低浓度下实现对铜绿假单胞菌的有效控制。

此外，实验还分析了ECMEO对真空包装胡萝卜的微生物影响。在不同的热处理条件下，ECMEO能够显著减少胡萝卜中的细菌数量，尤其是在铜绿假单胞菌的生物膜形成方面表现突出。这种抗菌效果不仅体现在体外实验中，也适用于实际食品保存条件下的测试，证明了ECMEO在食品保存中的应用潜力。

研究还探讨了ECMEO在食品保存中的多重功能，包括其对微生物和害虫的抑制作用。这一特性使其成为一种理想的天然抗菌剂和杀虫剂，适用于食品保存和农业保护领域。由于其来源于天然植物，ECMEO的使用不仅有助于减少对合成化学品的依赖，还符合当前食品工业中对清洁标签和可持续技术的需求。

总体而言，本研究展示了ECMEO在食品保存和农业保护中的广泛应用前景。其抗菌和杀虫特性为减少食品污染和延长货架期提供了新的解决方案，同时也在农业害虫控制方面具有潜在价值。研究还强调了ECMEO在温和热处理下的协同效应，进一步提升了其在食品保存中的应用效果。未来的研究可以进一步探讨其分子机制、抗性发展以及如何优化其在食品保存系统中的应用，以最大化其效果并确保其稳定性。