高压室温储存对枯草芽孢杆菌孢子的灭活动力学：pH值与营养可用性的关键作用

为解决食品中细菌孢子引发的安全与腐败问题，研究人员开展高压室温储存(HS/RT)替代冷藏(RF)的创新研究。通过评估不同pH(4.5/6.0/7.5)和营养条件(BHI/McIlvaine)下枯草芽孢杆菌孢子的行为，发现HS/RT在≥150 MPa时实现≥5 log灭活，显著优于RF。该研究为无需热处理的食品保鲜提供新策略。

　　

在食品工业中，细菌孢子如同潜伏的"定时炸弹"——它们能耐受常规加工条件，在适宜环境下复苏并引发腐败甚至食源性疾病。传统冷藏(RF)虽能暂时抑制孢子萌发，但无法彻底消除风险，且能耗高昂。尤其对于pH>4.6的易腐食品，寻找既能保持品质又能高效灭孢的非热杀菌技术成为行业迫切需求。近期发表于《International Journal of Food Microbiology》的研究，揭开了高压室温储存(HS/RT)这一创新技术的灭孢机制。

研究团队通过系统设计，采用非线性动力学模型(Biphasic/Weibull/Log-logistic)分析孢子灭活动力学，结合相衬显微镜观察孢子形态变化。实验选取枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为模式生物，在两种基质——无营养的McIlvaine缓冲液和富含营养的BHI肉汤中，设置25-250 MPa压力梯度与4.5/6.0/7.5三个pH水平，对比HS/RT与RF处理30天的效果。

pH 4.5条件下的"压力阈值"现象
当pH=4.5时，≤75 MPa压力下孢子保持休眠（与RF类似），但压力升至≥150 MPa后出现显著灭活（≥2.5 log），揭示存在临界压力阈值。显微镜显示此时暗相孢子（死亡/萌发中）占比激增，提示高压可能破坏孢子萌发必需酶系统。

营养与pH的协同效应
在pH 6.0/7.5时，BHI肉汤中孢子遭遇"致命组合"——高压(≥150 MPa)与营养共存导致≥5 log灭活，而相同pH下无营养基质仅见萌发抑制。特别在pH 7.5的BHI中，Weibull模型最佳拟合揭示灭活呈快速-缓慢两阶段特征。

RF的局限性
对照实验凸显RF缺陷：pH 6.0时BHI中孢子5天即复苏，pH 7.5时延至15天，证实冷藏仅延迟而非阻止危害。

该研究首次阐明HS/RT灭孢的双重依赖机制：既需足够压力破坏孢子结构，又依赖环境pH与营养状态调控灭活效率。相较于传统热杀菌，HS/RT在保持食品感官品质同时实现孢子深度灭活，为开发新一代节能保鲜技术奠定理论基础。尤其对即食食品、鲜榨果汁等pH>4.6的产品，该技术有望突破现有保鲜瓶颈，实现从"抑制生长"到"彻底灭活"的质变。