综述：典型微生物防腐剂的抗菌机制及其通过光动力灭活的增效策略

这篇综述系统探讨了微生物防腐剂（如细菌素、噬菌体、内溶素）的局限性及其与光动力灭活（PDI）的协同增效机制。通过分析PDI产生活性氧（ROS）破坏细胞膜、蛋白质和遗传物质的特点，提出PDI可拓宽微生物防腐剂的抗菌谱并提升杀菌效率，为食品保鲜提供了一种高效、低耗且环保的联合策略。

　　

引言

食品微生物污染是威胁食品安全的核心问题，传统物理（如巴氏灭菌）和化学防腐方法易导致营养流失或健康风险。微生物源防腐剂（细菌素、噬菌体、内溶素）虽具天然优势，却受限于窄抗菌谱和特定识别位点需求。光动力灭活（PDI）通过光激活光敏剂（PSs）产生活性氧（ROS），无差别攻击病原体细胞结构，为弥补上述缺陷提供了新思路。

典型微生物防腐剂的机制与局限

细菌素：由革兰氏阳性菌（如乳酸菌）分泌的小分子抗菌肽，通过破坏细胞膜电势或抑制肽聚糖合成杀菌。例如乳链菌肽（Nisin）对L. monocytogenes
有效，但对革兰氏阴性菌因外膜屏障作用较弱。
噬菌体：特异性感染宿主菌，但易受食品基质（如脂肪）干扰且可能诱导细菌耐药性。
内溶素：裂解细菌细胞壁的酶类，需直接接触肽聚糖层，对革兰氏阴性菌需额外穿透外膜。

光动力灭活的增效机制

PDI的核心在于ROS（如¹
O₂
、·OH）的氧化损伤：

1. 膜破坏：ROS氧化脂质双分子层，增强细菌素等对膜靶点的渗透性；
2. 蛋白失活：攻击硫醇基团和氨基酸侧链，协同内溶素加速菌体裂解；
3. DNA断裂：阻断噬菌体宿主菌的修复机制，提升杀菌效率。
   常用PSs如姜黄素、核黄素等，其有机/无机分类影响光敏效率。

联合应用前景

PDI预处理可快速降低食品表面微生物负荷，为微生物防腐剂创造“清洁环境”。例如，PDI破坏E. coli
外膜后，细菌素对胞内靶点的杀伤效率提升3倍。该策略还能减少防腐剂用量，避免耐药性产生，适用于生鲜、乳制品等易腐食品。

结论与展望

PDI与微生物防腐剂的协同作用为食品工业提供了高效、绿色的解决方案。未来需优化PSs稳定性、光源参数及成本控制，以推动该技术的规模化应用。