芳樟醇与肉桂醛对婴儿沙门氏菌的抗菌效应及与食品组分的协同/拮抗作用机制研究

推荐：针对天然抗菌剂在食品应用中受组分干扰的难题，华南农业大学团队通过棋盘法和Weibull模型，首次揭示34 g/L NaCl可协同0.95 g/L芳樟醇(Linalool)破坏沙门氏菌(S. Infantis)细胞膜，而1.05 g/L乙酸(acetic acid)会拮抗0.84 g/L肉桂醛(cinnamaldehyde)的杀菌效果，为精准设计食品防腐方案提供理论依据。

　　

在食品安全领域，沙门氏菌(Salmonella)引发的食源性疾病始终是全球公共卫生的重大威胁。近年来，婴儿沙门氏菌(S. Infantis)作为新兴血清型，其多重耐药性和强致病性引发高度关注。传统化学防腐剂的安全隐患促使人们将目光转向植物精油等天然抗菌剂，其中芳樟醇(Linalool)和肉桂醛(cinnamaldehyde)因广谱抗菌性被美国FDA列为GRAS(公认安全物质)。然而，这些活性成分在实际食品体系中的功效常因与食品组分的复杂相互作用而波动，这种"时灵时不灵"的现象严重制约了其工业化应用。

为破解这一难题，华南农业大学食品学院的研究团队在《LWT》发表重要成果，首次系统评估了六种常见食品组分对两种精油主要成分抗菌效能的影响。研究人员采用棋盘法筛选相互作用类型，结合Weibull模型量化微生物耐受参数(t_c)，并通过流式细胞术和透射电镜(TEM)揭示细胞膜损伤机制，最后在牛肉汤和生菜模型培养基中验证实际应用效果。

3.1 食品组分对抗菌效能的影响
通过棋盘法测定FICI(分级抑制浓度指数)，发现34 g/L NaCl与0.95 g/L芳樟醇组合的FICI低至0.50，呈现显著协同作用；而1.05 g/L乙酸与0.84 g/L肉桂醛组合使FICI升至1.75，显示拮抗效应。生存曲线显示，NaCl使芳樟醇处理30分钟的杀菌效果从2.58 Log₁₀ CFU/mL提升至4.36 Log₁₀ CFU/mL，而乙酸使肉桂醛处理后的存活菌量增加27.37%。

3.2 食品模型验证
Weibull模型参数显示，在牛肉汤培养基中芳樟醇单独处理的t_c值为6.74分钟，添加NaCl后骤降至0.03分钟；而肉桂醛与乙酸组合的t_c值达103.11分钟，较单独处理(49.63分钟)显著延长，证实食品基质中仍保持相互作用特性。

3.3 细胞膜完整性分析
流式细胞术揭示关键机制：NaCl使芳樟醇处理的细胞膜损伤率从7.31%飙升至63.63%，而乙酸使肉桂醛诱导的膜损伤率从79.87%降至52.50%。TEM图像直观显示，NaCl协同组出现严重胞质泄漏，而乙酸拮抗组保留更多完整细胞结构。

3.4 细菌形态学变化
超微结构观察发现，芳樟醇+NaCl处理导致细菌严重变形、膜结构崩解；而肉桂醛+乙酸组虽仍有细胞损伤，但完整细胞比例显著高于单独处理组，印证流式结果。

这项研究不仅阐明食品组分通过调控细胞膜完整性影响精油抗菌活性的分子机制，更创新性地提出"盐增效-酸拮抗"的应用准则：在腌制品等高盐食品中优先选用芳樟醇，而在含乙酸调味品的保鲜中需谨慎使用肉桂醛。该成果为精准设计"食品组分-天然防腐剂"配伍方案提供了重要理论支撑，对推动绿色防腐技术产业化具有里程碑意义。研究揭示的渗透压协同作用和酸应激交叉保护机制，也为开发新型抗菌组合物开辟了新思路。