乳酸链球菌素与香茅醛协同抑制禾谷镰刀菌的作用机制及在玉米保鲜中的应用研究

为解决禾谷镰刀菌（F. graminearum）引发的谷物赤霉病及毒素污染问题，研究人员开展nisin（乳酸链球菌素）与citronellal（香茅醛）协同抗真菌机制研究。结果表明，两者组合对孢子（FICI <0.3125）和菌丝（抑制率76.93%±6.74%和95.24%±4.33%）均具显著协同效应，且稳定性强、不易诱导耐药性，成功应用于玉米保鲜。该研究为食品饲料行业真菌防控提供新策略。

　　

禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）是谷物赤霉病的主要病原体，不仅造成作物减产，其产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇等毒素更严重威胁食品安全。传统化学杀菌剂易引发耐药性和环境污染，亟需开发高效、安全的天然抗真菌方案。在此背景下，一项发表于《International Journal of Food Microbiology》的研究揭示了乳酸链球菌素（nisin）与香茅醛（citronellal）的协同抗真菌机制及其应用潜力。

研究团队通过微量稀释法测定最低抑菌浓度（MIC），采用棋盘法计算分级抑制浓度指数（FICI），结合菌丝生长抑制实验评估协同效应。通过检测ATP含量、麦角固醇（ergosterol）水平和细胞膜完整性揭示作用机制，并开展30代耐药性诱导实验及玉米接种试验验证应用效果。

协同抗真菌效应
nisin与citronellal组合对F. graminearum孢子表现出强协同作用（FICI <0.3125），对菌丝直径和重量的抑制率分别达76.93±6.74%和95.24±4.33%。该组合在高温、酸碱及盐离子条件下保持稳定活性。

作用机制解析
citronellal显著抑制真菌能量代谢（ATP含量降低57.8%），nisin首次被证实可减少F. graminearum麦角固醇合成（下降42.3%）。两者联用进一步破坏细胞膜完整性，电导率提升3.2倍。

耐药性评估
经30代传代后，组合组MIC仅变化0.25-2倍，显著低于单一用药组（4-8倍），表明多靶点作用可延缓耐药性产生。

玉米保鲜应用
接种实验中，组合处理使玉米籽粒带菌量降低98.6%，毒素积累抑制率达91.2%，且不影响种子发芽率。

该研究首次阐明nisin通过干扰麦角固醇合成增强抗真菌活性的新机制，为天然防腐剂开发提供理论依据。尽管nisin和citronellal生产成本较高，但其环境友好特性与生物技术的进步将推动其在产后粮食储存领域的应用。研究为食品工业真菌防控提供了兼具高效性与可持续性的解决方案，对保障粮食安全具有重要意义。