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伊朗唇形科植物精油与抗生素对食源性致病菌的抗菌效果比较研究:揭示天然防腐剂的潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:Applied Food Research 4.5
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针对抗生素耐药性加剧和化学防腐剂安全性问题,研究人员系统评估了5种伊朗唇形科植物精油(百里香、香薄荷、迷迭香、薄荷、牛至)在不同体积(10/15/20 μl)下对5种革兰氏阳性食源性致病菌(Bacillus cereus、Listeria monocytogenes、Staphylococcus aureus、Enterococcus faecalis/faecium)的抗菌活性。通过纸片扩散法和GC色谱分析,发现含高浓度百里香酚(thymol,28.29%)和香芹酚(carvacrol)的百里香与香薄荷精油在20 μl时抑菌圈直径最大(达74.5 mm),显著优于青霉素等抗生素。该研究为开发高效天然食品防腐剂提供了重要数据支撑。
随着全球人口增长和食品安全问题日益严峻,食源性致病菌引发的疾病已成为重大公共卫生挑战。革兰氏阳性菌如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)等不仅威胁食品安全,其对抗生素日益增强的耐药性更让临床治疗陷入困境。世界卫生组织2022年报告显示,头孢菌素对大肠杆菌耐药率上升42%,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)耐药率增长35%。与此同时,消费者对化学防腐剂致癌风险的担忧促使食品工业亟需寻找天然替代方案。
在此背景下,来自中国的研究团队在《Applied Food Research》发表研究,系统比较了伊朗本土5种唇形科(Lamiaceae)植物精油与3种常用抗生素(四环素、氯霉素、青霉素)对食源性致病菌的抑制效果。研究选取具有丰富药用价值的百里香(Zataria multiflora Boiss)、香薄荷(Satureja hortensis L.)、迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)、薄荷(Mentha viridis L.)和牛至(Mentha pulegium L)精油,通过标准化实验揭示其作为天然防腐剂的潜力。
研究采用纸片扩散法测定不同体积精油(10/15/20 μl)的抑菌圈直径,结合GC色谱分析化学成分。结果显示含56.03%百里香酚+香芹酚复合物的百里香精油对肠球菌(Enterococcus faecium)抑制效果最强(74.5±0.01 mm),香薄荷精油对单核细胞增生李斯特菌的抑制直径达70.5±0.01 mm,均显著优于抗生素。GC分析发现,百里香和香薄荷的高抗菌活性与其含28.29%百里香酚和5.46%香芹酚直接相关,这些酚类单萜能破坏细菌膜结构。相比之下,含45.4%薄荷醇的薄荷精油和含44.6%胡薄荷酮的牛至精油效果较弱。
研究通过多重比较发现三个关键规律:一是剂量效应关系明确,20 μl精油的抑菌圈比10 μl平均扩大53%;二是百里香与香薄荷对革兰氏阳性菌的抑制效果优于迷迭香(p<0.05),而薄荷和牛至需更高浓度才显现效果;三是精油抗菌谱具有特异性,如百里香对Bacillus cereus抑制直径达57.5±0.019 mm,而香薄荷对Enterococcus faecium效果最佳。
在讨论部分,研究团队指出该发现具有双重意义:实践层面,20 μl百里香或香薄荷精油可替代抗生素用于食品保鲜,其成本效益比优于合成防腐剂;科学层面,揭示了酚类物质含量与抗菌活性的量效关系,为精准设计复合抗菌配方奠定基础。值得注意的是,精油作用机制与抗生素不同,通过多靶点破坏微生物膜结构,不易诱发耐药性。
该研究也存在一定局限:未评估精油对食品感官特性的影响,且体外实验结果需通过实际食品基质验证。作者建议未来研究可聚焦三个方面:一是解析百里香酚与香芹酚的协同抗菌机制;二是开发缓释技术以降低精油使用浓度;三是开展动物实验评估长期食用安全性。这些发现为应对全球抗生素耐药危机提供了新思路,尤其对中东地区传统药用植物的现代化开发具有示范意义。
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