肠球菌葡聚糖稳定孜然精油乳液的构建及其抗菌活性研究

【编辑推荐】本研究针对食品工业对天然乳化剂的迫切需求，创新性地利用肠球菌(Enterococcus hirae)OL616073菌株产生的葡聚糖外多糖(EPS)作为稳定剂，通过超声处理和高剪切均质技术构建孜然精油乳液体系。研究发现超声处理制备的乳液具有最优的乳化能力和稳定性(87%乳化指数)，并对单增李斯特菌等4种食源性病原体表现出显著抗菌活性，为功能性食品开发提供了新型"清洁标签"乳化方案。

　　

随着消费者对天然食品添加剂需求日益增长，替代合成乳化剂的"清洁标签"技术成为食品科学领域的研究热点。传统乳化剂存在潜在健康风险，而乳酸菌产生的胞外多糖(EPS)因其安全性和多功能性展现出独特优势。孜然精油虽具有广谱生物活性，但其水溶性差、易挥发的特性限制了应用。针对这一技术瓶颈，印度食品工业部资助的研究团队创新性地将肠球菌(Enterococcus hirae)OL616073菌株分泌的α-(1→6)/α-(1→3)葡聚糖EPS作为天然稳定剂，结合现代食品加工技术构建新型孜然精油递送系统，相关成果发表于《Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre》。

研究采用三步技术路线：首先通过涡旋振荡优化EPS浓度(0.5-2%)与油相比例(1:0.5-1:2)；继而采用超声探头(LABMAN)和IKA T18高速分散器进行机械处理；最后通过FTIR、显微观察等技术表征乳液特性，并测试对5种病原体(包括MTCC标准菌株)的抑菌效果。

【材料与方法】
研究团队选用前期鉴定的产EPS菌株OL616073，其分泌的葡聚糖含有特殊糖苷键结构。通过单因素实验确定最佳涡旋参数后，创新性地引入超声与高剪切协同处理，建立温度(25-80℃)和离子强度(NaCl 0-500mM)耐受性评价体系。

【结果与讨论】

1. 乳化性能：超声处理组乳化指数达87%，显著高于高剪切组(82%)和涡旋组(75%)，这归因于超声空化效应产生的微纳米级油滴(<1μm)与EPS更充分结合。
2. 环境稳定性：在80℃热处理和500mM NaCl条件下，超声乳液仍保持85%稳定性，FTIR证实EPS的羟基与精油萜烯形成氢键保护层。
3. 抗菌特性：对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes MTCC 1143)和金黄色葡萄球菌(S. aureus MTCC 1144)的抑菌圈直径达15-18mm，但对沙门氏菌(Salmonella enterica 950)无效，可能与精油中枯茗醛的靶向作用机制有关。

该研究首次证实肠球菌EPS可作为高效天然乳化剂，其与超声技术的协同应用使孜然精油乳液兼具物理稳定性和生物活性。这种"双功能"递送系统不仅为功能性食品开发提供新思路，其对抗食源性病原体的特性更在食品保鲜领域具有重要应用价值。作者建议未来应开展体内毒理学评价，并探索EPS-精油复合物在肠道菌群调控中的作用，以拓展其在营养干预中的应用潜力。