维生素C抑制金黄色葡萄球菌的抗菌机制、代谢物毒性降低作用及其在巴氏杀菌奶中的应用研究

《International Journal of Food Microbiology》：Antibacterial mechanism of vitamin C against Staphylococcus aureus, reduction of toxicity of metabolites and its application in pasteurized milk

本研究针对金黄色葡萄球菌污染问题，探讨了维生素C（VC）的抗菌机制及其在食品保鲜中的应用。研究人员通过细胞结构破坏、毒力基因调控等实验，发现VC能有效抑制S. aureus生长并降低其代谢物毒性，为天然防腐剂开发提供了新策略。该成果对保障食品安全具有重要意义。

　　

在食品工业领域，金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）污染一直是困扰食品安全的重要问题。这种致病菌不仅能引发食物中毒，其产生的毒素和形成的生物膜更使得常规杀菌手段效果有限。随着消费者对天然防腐剂需求日益增长，探索维生素C（VC）这类天然物质的抗菌特性具有重要现实意义。

为系统研究VC对S. aureus的抑制作用机制，西北农林大学食品科学与工程学院的研究团队在《International Journal of Food Microbiology》上发表了一项创新性研究。该工作不仅揭示了VC的多靶点抗菌机制，还深入探讨了其对细菌毒力表达的调控作用，为VC在食品保鲜领域的应用提供了理论依据。

研究主要采用了几项关键技术方法：通过细胞结构完整性评估（包括细胞壁损伤检测、膜电位测定和形态学观察）分析VC的直接抗菌效果；利用基因表达分析（实时定量PCR）检测VC对群体感应（quorum sensing）和毒力基因的调控作用；通过动物模型（皮肤感染实验）验证VC对细菌代谢物毒性的降低效果；并在巴氏杀菌奶体系中评估VC的实际应用价值。

VC对S. aureus的抗菌活性

研究人员发现VC能显著破坏细菌细胞壁结构，降低细胞内ATP水平，诱导膜电位去极化，最终导致细胞形态异常。核酸和蛋白质的泄漏实验进一步证实VC对细胞膜完整性具有破坏作用。

VC对生物大分子的影响

电泳分析结果显示，高浓度VC可引起基因组DNA和蛋白质的降解。结晶紫染色实验证明VC能有效抑制生物膜形成，这对控制细菌耐药性具有重要意义。

VC对毒力基因表达的调控

实时定量PCR分析表明，亚抑制浓度的VC能显著调节S. aureus的群体感应系统、毒力基因表达、粘附相关基因及全局调控基因（P < 0.05）。这一发现揭示了VC不仅能直接杀菌，还能减弱细菌的致病潜力。

VC对代谢物毒性的降低作用

通过溶血实验、Western blotting和皮肤感染模型，研究证实VC处理后的S. aureus代谢物毒性明显降低，这为VC在感染控制方面的应用提供了实验支持。

VC在巴氏杀菌奶中的应用效果

在实际食品体系中，VC展现出良好的抗菌性能，表明其作为天然防腐剂在乳制品中具有应用前景。

本研究系统阐明了VC通过多途径抑制S. aureus的分子机制，包括直接破坏细胞结构、调控毒力基因表达和降低代谢物毒性。这些发现不仅深化了对VC抗菌作用的认识，也为开发基于天然成分的食品保鲜技术提供了新思路。该研究创新性地将基础机理探索与实际应用相结合，对促进食品安全技术进步具有重要参考价值。