中东传统香料混合物Baharat对食源性病原体的抑制效应及化学指纹图谱研究

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Food Bioscience 4.8

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  为解决食源性病原体防控和天然防腐剂开发问题,研究人员对中东传统香料混合物Baharat开展抗菌活性及化学成分研究。通过乙醇水溶液(3:7 v/v)提取四种配方(Mix1-4),发现Mix2和Mix4对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌MIC=0.390 mg/mL)和部分革兰氏阴性菌(鼠伤寒沙门氏菌MIC=6.25 mg/mL)具有显著抑制作用,代谢组学鉴定出123种生物活性物质。该研究为开发天然食品防腐剂提供了新思路。

  

在食品安全日益受到关注的今天,食源性病原体如沙门氏菌(Salmonella)、单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)等不仅威胁公众健康,还造成巨大的食品浪费。传统化学防腐剂虽有效,但存在潜在健康风险,促使人们转向寻找天然替代品。中东地区有着悠久的香料使用历史,Baharat作为代表性混合香料,其四种核心成分(丁香、黑胡椒、肉桂、多香果)和附加成分(姜黄、大蒜等)均被报道具有抗菌特性,但不同配方的协同效应及作用机制尚不明确。

研究人员通过系统评估四种Baharat配方(Mix1-4)的抗菌谱,发现Mix2和Mix4表现尤为突出:对革兰氏阳性菌的抑制浓度(MIC)低至0.390 mg/mL(金黄色葡萄球菌),对单核细胞增生李斯特菌为3.125 mg/mL;Mix4对革兰氏阴性鼠伤寒沙门氏菌也有显著效果(MIC=6.25 mg/mL)。最小杀菌浓度(MBC)测试显示,50-200 mg/mL即可杀灭革兰氏阳性菌。

关键技术包括:1) 采用EtOH:H2
O(3:7 v/v)溶剂提取活性成分;2) 微量肉汤稀释法测定MIC/MBC;3) UHPLC-QTOF-MS(超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱)进行非靶向代谢组学分析;4) ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)检测12种微量元素。

主要结果

  1. 抗菌活性:Mix2和Mix4对测试菌株呈现剂量依赖性抑制,其中对革兰氏阳性菌的活性强于革兰氏阴性菌,可能与细胞壁结构差异有关。
  2. 化学指纹:鉴定出123种代谢物,包括酚酸(如丁香酚)、黄酮类、胡椒酰胺等,这些物质通过破坏膜完整性或干扰代谢通路发挥抗菌作用。
  3. 安全性评估:重金属含量均低于EFSA/WHO标准,其中铅(Pb)<0.1 mg/kg,砷(As)<0.05 mg/kg。

讨论与意义
该研究首次系统比较了不同Baharat配方的抗菌效能,证实混合使用可产生协同效应——例如Mix4中添加的姜黄素(Curcumin)与黑胡椒中的胡椒碱(Piperine)可能通过增强膜渗透性提高抗菌效果。代谢组学数据揭示了传统香料"药食同源"的科学基础,为开发基于地域特色的天然防腐剂提供了理论支持。值得注意的是,Baharat对李斯特菌的强效抑制具有重要应用价值,因该菌在冷藏食品中仍能繁殖。未来研究可进一步优化配方比例,并探索其在真实食品基质中的防腐效果。

论文发表于《Food Bioscience》,其价值在于将传统知识与现代分析技术结合,不仅验证了民间配方的科学性,也为解决全球食品安全挑战提供了跨文化视角。研究团队特别指出,Baharat的多元成分可能通过多靶点作用延缓细菌耐药性产生,这为应对抗生素耐药危机提供了新思路。

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