热激活对超休眠产气荚膜梭菌孢子萌发的关键作用：高温需求的机制与肉品安全控制意义

本综述系统探讨了热激活（100°C, 10 min）对超休眠（SD）产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）孢子的萌发促进作用及其机制。研究揭示SD孢子因吡啶-2,6-二羧酸（DPA）积累导致萌发缺陷，而热激活通过增强内膜通透性、流动性及K+外流，缩短萌发滞后时间（Tlag），并上调萌发相关基因，最终提升鸡肉制品中99%孢子的灭活效率，为肉品安全生产提供了新策略。

　　

Highlights

超休眠产气荚膜梭菌孢子的制备

A型产气荚膜梭菌NCTC 8238菌株购自国家模式培养物收藏中心。参照Xiao等（2025）的方法制备休眠孢子：将产气荚膜梭菌夜间培养物接种于Duncan-Strong（DS）孢子形成培养基（Duncan and Strong, 1968），随后转接至流体硫乙醇酸盐（FTG）培养基（广东环凯微生物科技有限公司）进行孢子富集。

超休眠产气荚膜梭菌孢子的萌发与湿热抗性

如图1A所示，经热激活后，休眠孢子的OD₆₀₀值随萌发时间延长逐渐降低，60分钟后降至初始值的60%。值得注意的是，超休眠（SD）孢子的OD₆₀₀值仅降至91.7%±0.6，表明其萌发效率显著低于休眠孢子（P<0.05）。此外，SD孢子表现出更强的湿热抗性，其在90°C下的D值（灭活90%孢子所需时间）较休眠孢子延长1.8倍。重新 sporulated 的孢子萌发特性与休眠孢子相似，说明SD孢子的萌发缺陷并非由遗传变异引起。

热激活对超休眠孢子的萌发促进机制

100°C处理10分钟可显著促进SD孢子萌发，具体表现为ATP合成量提升、菌落形成效率增加以及DPA释放量升高（P<0.05）。进一步研究发现，热激活增强了孢子内膜的通透性和流动性，加速了K⁺外流。K⁺外流通过调节孢子更接近萌发阈值，缩短了DPA释放前的滞后阶段（T_lag），最终推动萌发进程。同时，萌发相关基因（如cspA、cspC和sleC）的上调也促进了DPA释放。

结论

本研究指出，超休眠产气荚膜梭菌孢子因DPA含量升高而表现出萌发能力降低和抗性增强的特性。100°C热激活通过改变内膜物理性质、促进离子通量和基因表达调控，显著提升其萌发效率。在鸡肉模型中，该处理使99%的SD孢子萌发，并增强90°C下的后续灭活效果，为肉制品中孢子控制提供了创新性策略。