姜黄素介导的光动力处理高效抑制米线中蜡样芽孢杆菌并延长保质期的机制研究

针对米线易受蜡样芽孢杆菌（B. cereus）污染且保质期短的问题，研究人员通过优化姜黄素介导的光动力处理（PDT）参数（光照30000 lx、姜黄素40 μmol/L、暴露18 min），显著抑制了不同污染水平及温度下的B. cereus增殖，同时延缓米线酸败和风味损失。该研究为食品非热杀菌技术提供了新策略，发表于《Food Research International》。

　　

米线（FRN）作为南方特色主食，因高水分含量和常温销售模式，面临两大难题：一是蜡样芽孢杆菌（B. cereus）污染率高（检出率达42.86%），易引发食源性疾病；二是保质期极短（仅12-24小时）。传统热杀菌会破坏米线质地和风味，而非热杀菌技术中，光动力处理（PDT）因其高效、环保的特性成为研究热点。姜黄素作为天然光敏剂，在蓝光激发下产生活性氧（ROS），可靶向杀灭微生物。然而，PDT在米线中的应用尚未系统探索。为此，广东微生物研究所等团队通过单因素实验和响应面法优化PDT参数，并评估其对米线品质和微生物群落的影响，相关成果发表于《Food Research International》。

关键技术方法
研究采用蓝光LED（430–470 nm）光源和姜黄素溶液构建PDT体系，通过单因素实验和中心复合设计（CCD）优化光照强度（20000–35000 lx）、姜黄素浓度（20–100 μmol/L）及暴露时间（10–30 min）。以B. cereus ATCC 14579为靶标，测定菌落数（log CFU/g）；通过高通量测序分析微生物群落；结合理化指标（酸度、质构、色泽）和感官评价综合评估PDT效果。

研究结果

1. PDT参数优化
   最佳条件为光照30000 lx、姜黄素40 μmol/L、暴露18 min，使低/中污染水平的B. cereus在4°C和30°C下均降至可接受限值以下（P<0.05），并在48小时（4°C）和24小时（30°C）内抑制其爆发增殖。

2. 保质期延长机制
   PDT显著抑制卫生指标菌、腐败菌和食源性病原菌的生长，延缓酸度积累和米香物质流失。尽管轻微影响质构和色泽，但变化在可接受范围内，且碳水化合物、蛋白质和脂肪损失可忽略。

3. 微生物群落调控
   微生物组分析显示，PDT降低了优势腐败菌属乳酸杆菌（Lactobacillus）和乳球菌（Lactococcus）的相对丰度，从群落层面解释了保鲜机制。

结论与意义
该研究首次将姜黄素-PDT应用于米线杀菌，提出“PDT+冷藏”的协同策略，为解决B. cereus污染和延长保质期提供了创新方案。PDT作为一种非热杀菌技术，兼具高效性与品质保持优势，为米线工业化生产中的安全控制提供了理论依据和技术支撑，同时拓展了天然光敏剂在食品保鲜领域的应用前景。