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为评估 NaCl、NaNO2等对肉毒梭菌（Clostridium botulinum）生长影响，研究人员用非产毒替代菌株实验。结果显示 STPP 促生长，NaNO2和 NaCl 抑制生长。构建的关键控制面（CCS）可降低食源性肉毒中毒风险。
在美食的世界里，腌肉以其独特的风味备受人们喜爱。然而，在这美味的背后，却隐藏着一个威胁食品安全的 “小恶魔”—— 肉毒梭菌（
Clostridium botulinum）。它是一种严格厌氧、能形成芽孢的革兰氏阳性菌，能产生肉毒神经毒素（BoNT），引发严重的神经系统疾病 —— 肉毒中毒。虽然在美国食源性肉毒中毒事件并不常见，但在肉类加工过程中，烹饪和工业处理时的温度条件，却可能给肉毒梭菌芽孢的萌发和生长创造机会。
以往的研究多基于肉汤系统建立微生物生长模型，但这些模型在固体食物上的适用性存疑。在腌肉制作中，常用的添加剂如氯化钠（NaCl）、亚硝酸钠（NaNO2）、异抗坏血酸钠（SE）和三聚磷酸钠（STPP），虽然它们对产气荚膜梭菌（C. perfringens）的生长影响已有研究，但对肉毒梭菌在熟腌牛肉中的控制效果却尚未明晰。为了解开这些谜团，美国农业部农业研究服务部东部地区研究中心（ERRC）的研究人员展开了一项意义重大的研究，该研究成果发表在《Food Research International》上。
研究人员选用了两种非产毒替代菌株 —— 肉毒梭菌 LNT01（一种肉毒梭菌 A1 亚型 62A 菌株的转座子 Tn916 突变体）和生孢梭菌（C. sporogenes）PA 3679，以模拟肉毒梭菌在腌肉中的生长情况。研究中，他们将这两种菌株的芽孢接种到添加了不同组合 NaCl、NaNO2、SE 和 STPP 的强化 Shahidi Ferguson 产气荚膜梭菌（SFP）琼脂培养基上，在 96 孔板中模拟腌肉的腌制、烹饪过程，随后在 37°C 下培养观察细菌生长情况，并利用逻辑回归模型构建关键控制面（CCS），以确定抑制肉毒梭菌生长的条件。
研究中用到的主要技术方法包括微生物培养技术，通过培养肉毒梭菌 LNT01 和生孢梭菌 PA 3679，观察其在不同条件下的生长情况；逻辑回归模型构建技术，利用该技术分析各因素对细菌生长的影响，并建立预测模型。实验样本来自美国农业部农业研究服务部东部地区研究中心（ERRC）的菌种保藏库。
细菌生长情况观察与分类
研究人员发现，接种芽孢后，在不同添加剂组合的作用下，细菌生长出现了三种情况。部分添加剂组合能完全抑制芽孢萌发和生长，96 孔板中所有孔均无菌生长；有些组合则完全无法控制芽孢，孔中均出现细菌生长；还有部分组合有一定效果，但不能完全抑制，呈现部分孔有细菌生长的情况。
各添加剂对细菌生长的影响
实验结果令人惊讶，之前被认为能有效控制产气荚膜梭菌生长的 STPP，在本次研究中却促进了肉毒梭菌 LNT01 和生孢梭菌 PA 3679 的生长。相反，NaNO2和 NaCl 则显著抑制了这两种替代菌株的生长。并且，研究还发现生孢梭菌 PA 3679 比肉毒梭菌 LNT01 更难控制。
关键控制面（CCS）的验证
研究人员利用逻辑回归模型构建了用于防止腌肉中肉毒梭菌生长的关键控制面（CCS），并选取了 4 种条件在熟腌碎牛肉中对肉毒梭菌 LNT01 进行验证。结果显示，该 CCS 在熟腌碎牛肉中的准确率达到了 89.8% 。
这项研究意义非凡。它首次系统地评估了多种添加剂对肉毒梭菌生长的影响，明确了 STPP 在肉毒梭菌生长控制中的相反作用，为食品添加剂的合理使用提供了新的依据。构建的关键控制面（CCS）可帮助食品企业合理设计腌肉产品配方，有效降低食源性肉毒中毒的风险，保障消费者的食品安全。同时，该研究也为其他固体食品中微生物生长控制研究提供了参考，推动了食品微生物学领域的发展，助力食品行业在保障食品安全的道路上不断前行。
