表面颜色对405 nm抗菌蓝光抑制单增李斯特菌效果的影响机制研究

针对食品接触表面(FCS)单增李斯特菌(L. monocytogenes)污染难题，研究人员创新性探究高密度聚乙烯(HDPE)表面颜色(红/蓝/黑/绿/白)与抗菌蓝光(aBL, 405 nm, 35.3 mW/cm2)的协同杀菌效应。发现蓝色表面经8小时照射可实现1.8±0.0 log CFU/cm2的显著灭活，为食品工业FCS的色光协同消毒策略提供理论依据。

　　

在食品工业中，单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)如同潜伏的"冷血杀手"，能在4℃低温环境下持续存活，甚至通过塑料砧板等食品接触表面(FCS)污染70%以上的食材。美国疾控中心数据显示，过去十年该菌已造成128人死亡，而传统化学消毒剂易产生耐药性和环境污染。如何开发绿色高效的物理消毒技术，成为食品安全领域亟待解决的难题。

美国佐治亚大学食品安全中心(University of Georgia-Center for Food Safety)的Govindaraj Dev Kumar团队在《Food Control》发表创新研究，首次揭示塑料表面颜色可显著调控抗菌蓝光(aBL)的杀菌效率。研究人员采用405 nm波长、35.3 mW/cm²强度的aBL照射不同颜色HDPE材料，通过TSAYE和RAPID’L.mono?双培养基检测技术，结合温度/湿度全程监控，系统评估了色彩-光照时间的协同效应。

主要技术方法
研究选用5株暴发菌株构建复合菌群，接种于五色HDPE试片；采用辐照度计量化aBL剂量(127.08-1016.64 J/cm²)；通过温差控制排除热效应干扰；创新性对比非选择性(TSAYE)与选择性(RAPID’L.mono?)培养基的菌落差异，精准评估亚致死损伤。

表面颜色与杀菌效率
黑色和蓝色试片在1小时照射后即显现显著杀菌优势(p≤0.05)，其中蓝色试片表现尤为突出：4小时和8小时照射分别实现1.7±0.6和1.8±0.0 log CFU/cm²的菌量下降。相较之下，荧光灯照射组仅降低0.4 log，证实aBL的特异性杀菌作用。

光剂量与时间效应
aBL的累积剂量与照射时间呈线性相关，8小时组剂量达1016.64 J/cm²。值得注意的是，培养基类型显著影响检测结果(p≤0.05)，选择性培养基菌落数比非选择性培养基少0.5-1.2 log，揭示aBL可造成广泛膜损伤而非直接致死。

温度无关性
所有试验组温度维持在22±1℃，证实杀菌效果源自光化学作用而非热效应。湿度监测显示环境相对湿度稳定在50±5%，排除水分对实验结果干扰。

讨论与意义
该研究突破性发现蓝色表面可增强aBL杀菌效能，其机制可能与色素分子对405 nm光的特异性吸收有关。相比传统不锈钢等材料，彩色塑料FCS的光调控策略为食品工厂消毒提供新思路——通过优化传送带、分拣板等设备的颜色设计，可提升aBL对L. monocytogenes生物膜的清除效率。研究同时建立双培养基评估体系，为光动力消毒的亚致死效应检测树立新标准。未来研究可进一步探索表面粗糙度、有机质附着等因素与色彩的交互作用，推动aBL技术在冷链食品环境中的实际应用。