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单核细胞增生李斯特菌（L. monocytogenes）的 VBNC 状态对食品安全和健康构成威胁。研究人员开展磁场、超声、蓝光辅助 FeSO4处理该菌 VBNC 细胞的研究。结果显示 Fe-BL 处理效果最佳，能诱导细胞死亡。该研究为非热杀菌提供新策略。
在食品安全的战场上，单核细胞增生李斯特菌（
L. monocytogenes）可谓是一个 “狡猾” 的敌人。它广泛分布在各种动植物宿主中，对环境的适应能力超强，哪怕在低温环境下也能顽强生存，像冷冻肉类、水产品和乳制品这些常见食物，都可能成为它的 “藏身之处”。更让人头疼的是，一旦进入人体，它会引发各种疾病，对于免疫功能较弱的人群，比如老人、孕妇和新生儿，甚至可能导致严重的后果，病死率高达 20 - 30%。
而当面临环境压力时，单核细胞增生李斯特菌还会进入一种特殊的状态 —— 活的非可培养（VBNC）状态。处于这种状态的细菌，虽然在常规培养基上无法生长，但却依然具有代谢活性，并且对抗生素产生了更强的抵抗力，这无疑给防控工作带来了巨大的挑战。传统的热杀菌方法虽然能消灭微生物，却存在能耗高、破坏食物营养和感官品质等问题；新兴的非热杀菌技术，如高压处理、脉冲光、冷等离子体等，又因为成本高、杀菌效果不理想或可能导致产品变质等原因，难以大规模应用。在这样的困境下，寻找一种高效、安全且经济的杀菌方法迫在眉睫。
为了解决这些难题，来自国内的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在磁场（MF）、超声（US）和蓝光（BL）这三种物理场辅助 FeSO4处理单核细胞增生李斯特菌 VBNC 细胞上，探寻消灭这种危险微生物的新策略。经过一系列严谨的实验，研究人员发现，Fe-MF 处理虽然会让单核细胞增生李斯特菌形成 VBNC 状态，但可培养细胞数量减少，细胞仍有较高存活率；Fe-US 处理能减少 VBNC 细胞数量；而最令人惊喜的是 Fe-BL 处理，它不仅在 3 小时时能将 VBNC 状态转变为可培养状态，4 小时时更是能使细胞 100% 死亡，细胞活力下降 94.73%，细胞膜损伤达到 68.2% 。此外，还观察到细胞出现皱缩和分泌物聚集等现象。
研究人员进一步深入探索其作用机制，发现蓝光辅助处理破坏了单核细胞增生李斯特菌在 FeSO4诱导下形成 VBNC 状态时的保护机制，损伤了 VBNC 细胞的细胞膜，促使细胞内 Fe2+积累，引发活性氧（ROS）爆发和脂质过氧化，最终导致铁死亡（ferroptosis）。通过蛋白质组分析，研究人员还发现了许多差异表达的蛋白质，这些蛋白质涉及核糖体生物合成、细胞内铁稳态、细胞形态、氧化应激反应和 DNA 合成等多个重要途径。
这项研究成果发表在《Food Microbiology》上，为食品安全领域提供了一种极具潜力的非热杀菌策略。它不仅找到了一种能有效消灭单核细胞增生李斯特菌 VBNC 细胞的方法，还揭示了其中的分子机制，为后续相关研究和实际应用奠定了坚实基础。
在研究方法上，研究人员首先复苏并培养单核细胞增生李斯特菌 ATCC19114，获取实验所需的细菌悬液。然后，利用不同物理场辅助 FeSO4对细菌进行处理，通过检测可培养细胞数量、细胞存活率、细胞膜损伤情况等指标评估杀菌效果。同时，借助蛋白质组分析技术，深入探究处理后细菌蛋白质表达的变化，从而揭示其作用机制。
研究结果主要包括以下几个方面：
- 不同处理对 VBNC 细胞的影响：研究人员发现，Fe-MF 处理使单核细胞增生李斯特菌形成 VBNC 状态，可培养细胞减少 80.13%，但细胞存活率仍有 90.58%；Fe-US 处理减少了 52.63% 的 VBNC 细胞；Fe-BL 处理则先是在 3 小时时逆转 VBNC 状态，4 小时时使细胞全部死亡，细胞活力大幅下降，细胞膜也受到严重损伤。
- 细胞形态变化：通过观察发现，Fe-BL 处理后的细胞出现皱缩和分泌物聚集现象，而单独的蓝光处理会破坏细胞膜通透性，引发细胞内蛋白质聚集。
- 作用机制探究：机制研究表明，蓝光辅助处理破坏了细菌形成 VBNC 状态时的保护机制，导致细胞膜受损，细胞内 Fe2+积累，引发 ROS 爆发和脂质过氧化，最终引发铁死亡。蛋白质组分析显示，多个与细菌重要生理功能相关的途径发生显著变化。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，Fe-BL 处理能有效逆转单核细胞增生李斯特菌的 VBNC 状态，通过一系列复杂的生物学过程，最终导致依赖 Fenton 反应的铁死亡，实现对细菌的完全灭活。这一发现为食品安全领域的非热杀菌技术提供了新的思路和方法，有望在实际生产中得到广泛应用，从而保障人们的饮食安全。同时，研究中揭示的分子机制也为后续深入研究单核细胞增生李斯特菌的生物学特性和防控策略提供了重要依据，具有重要的理论和实践意义。
