马尾藻提取物抑制鱼类腐败假单胞菌CL2的抗菌效应与机制研究

为解决鱼类冷藏过程中由假单胞菌引起的腐败问题，研究人员以中国南海马尾藻（Sargassum carpophyllum）提取物为研究对象，通过MIC测定、FTIR、SDS-PAGE等技术，揭示其通过破坏细胞膜完整性（改变蛋白质/磷脂结构、增加不饱和脂肪酸比例）和增强膜通透性（核酸/蛋白泄漏、AKP活性升高）抑制Pseudomonas sp. CL2的机制，为开发新型天然防腐剂提供理论依据。

　　

全球每年约13亿吨食物因微生物腐败而损失，其中冷藏鱼类的腐败主要由耐低温的假单胞菌（Pseudomonas spp.）引起。传统防腐方法如辐照、化学添加剂存在营养破坏、高能耗等缺陷，而消费者对天然防腐剂的需求日益增长。海洋大型藻类因其独特的次生代谢产物成为研究热点，但针对腐败菌（尤其是假单胞菌）的抗菌机制研究匮乏，且常用经济藻种资源日益枯竭。中国南海广泛分布的马尾藻（Sargassum carpophyllum）在民间被用作药用，但其抗菌活性与机制尚未阐明。

为填补这一空白，自然资源部热带海洋生物资源重点实验室的研究团队以鱼类腐败菌Pseudomonas sp. CL2为靶点，系统研究了S. carpophyllum酚类提取物的抗菌机制。研究采用最小抑菌浓度（MIC）测定、时间-杀菌曲线评估剂量效应；通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析细菌分子结构变化；结合膜蛋白电泳（SDS-PAGE）、脂肪酸组成分析和细胞膜渗透性实验（AKP活性、核酸泄漏检测）验证膜损伤机制；最后通过扫描电子显微镜（SEM）直观观察细胞形态破坏。

MIC测定与时间-杀菌曲线
提取物对Pseudomonas sp. CL2的MIC为3.20 mg DM/mL，抑菌效果呈现剂量和时间依赖性。高浓度提取物显著延长细菌滞后期并降低菌密度，与Zhang等报道的没食子酸酯对荧光假单胞菌的抑制规律一致。

分子结构变化（FTIR分析）
FTIR光谱显示提取物处理导致细菌蛋白质二级结构（25-30 kDa条带增强）和磷脂分子构象改变，同时检测到核酸外泄，提示细胞膜完整性受损。

膜蛋白与脂肪酸组成（SDS-PAGE与GC分析）
SDS-PAGE显示25-30 kDa膜蛋白条带强度增加，表明提取物可能诱导应激蛋白表达。气相色谱分析发现不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸比例上升，这种变化会降低膜稳定性，与Alreshidi等报道的藻类提取物对金黄色葡萄球菌膜脂干扰现象类似。

膜通透性验证
除核酸外，碱性磷酸酶（AKP）活性升高及小离子泄漏证实膜屏障功能丧失。SEM图像直接观察到细胞表面凹陷、破裂，与Veeragoni等描述的Sargassum抗病毒作用引起的细胞溶解形态一致。

结论与意义
该研究首次阐明S. carpophyllum提取物通过破坏膜完整性（蛋白/脂质重构）和增加通透性（AKP泄漏）抑制Pseudomonas sp. CL2的双重机制，为开发基于马尾藻的天然鱼品防腐剂提供理论支持。相较于传统方法，该策略具有环境友好、低营养损耗等优势，尤其适合对冷鲜食品保鲜要求高的市场。未来研究可进一步优化提取工艺，并评估其在实际食品体系中的防腐效能。