草鱼鳞源疏水性胶原肽通过双重调控细胞周期动态与核因子κB信号通路缓解DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎

为解决水产品在贮藏过程中易受微生物污染和腐败变质的问题，研究人员开发了一种由姜黄素和没食子酸辛酯组成的非热双光敏剂光动力处理系统（PDT），该系统在420 nm光激活下显著增强活性氧（ROS）生成，使腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）数量降低3.30 log，并通过破坏细胞膜、导致胞内物质泄漏和基因组DNA降解实现高效灭菌。将该系统整合至壳聚糖涂层并应用于南美白对虾（Litopenaeus vannamei）后，有效抑制了总活菌数、TVB-N（挥发性盐基氮）、TBARS（硫代巴比妥酸反应物）和pH值的上升，延长了冷藏货架期。微生物群落分析显示，该系统显著抑制了优势腐败菌属（如Psychrobacter、Pseudomonas和Shewanella），证实其广谱抗菌效果。该研究为水产品保鲜提供了一种创新、低剂量、高效的非热杀菌技术，兼具生态友好性和品质保持优势。

　　

水产品因富含蛋白质和水分，一直是微生物滋生的“重灾区”。传统热杀菌技术虽能灭菌，却常常“杀敌一千自损八百”——高温导致蛋白质变性、风味物质流失，让鲜美的鱼虾变得索然无味。更棘手的是，像腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）这类“顽固分子”，不仅能分解肌肉蛋白产生异味，还对单一光敏剂表现出不同程度的耐药性。面对冷链物流中水产品高达20%的腐败率，开发既能精准灭菌又保留食材本真的新技术，成为食品科学界的“圣杯”。

中国海洋大学食品科学与工程学院的研究人员独辟蹊径，将传统中药成分姜黄素（curcumin）与食品添加剂没食子酸辛酯（octyl gallate）组建成“双光敏剂特攻队”，在420 nm蓝光激发下，二者产生的活性氧（ROS）形成“立体火力网”，通过破坏细胞膜、引发胞内物质泄漏和DNA断裂三重机制，使腐败希瓦氏菌数量骤降3.30 log。更巧妙的是，团队将这一系统嵌入壳聚糖（chitosan）涂层，像给南美白对虾（Litopenaeus vannamei）穿上“智能防护衣”，在冷藏条件下将货架期延长至少5天。这项发表于《Food Bioscience》的研究，为水产品保鲜提供了革命性解决方案。

关键技术方法
研究采用流式细胞术检测细菌膜电位和ROS水平，结合扫描电镜观察细胞形态损伤；通过凝胶电泳分析DNA断裂程度；利用16S rRNA测序解析虾体微生物群落演变；以总活菌数、TVB-N、TBARS和pH值为指标评估保鲜效果。实验样本为市售南美白对虾（18±1 g）。

主要研究结果

1. 光敏剂单独作用模式
   姜黄素（50 μM）或没食子酸辛酯（100 μM）单独处理时，分别需要25 min和15 min光照才能实现3 log灭菌效果，而双光敏剂系统（25 μM+50 μM）仅需10 min即达同等效果，证实协同效应使光敏剂用量降低50%。

2. 灭菌机制解析
   流式细胞仪显示双系统处理的细菌内ROS水平较单系统提高2.1倍；电镜观察到细胞膜出现“弹孔样”穿孔；琼脂糖电泳呈现典型的DNA条带弥散，表明氧化损伤贯穿微生物三级防御体系。

3. 实际保鲜效果
   处理组虾仁在第8天时TVB-N值（29.8 mg/100g）仅为对照组（54.6 mg/100g）的55%，TBARS值（0.85 mg MDA/kg）显著低于对照组（1.62 mg MDA/kg），且虾体色泽和弹性保持良好。

4. 微生物群落调控
   16S测序显示对照组中腐败菌属（Psychrobacter+Pseudomonas）占比达67%，而处理组降至14%，同时乳酸菌等有益菌相对丰度提升3.8倍，形成微生态平衡。

研究意义
该研究突破传统光动力技术依赖高浓度单一光敏剂的局限，通过“鸡尾酒疗法”实现低剂量高效灭菌。壳聚糖涂层的创新应用，既解决光敏剂在复杂食品基质中的均匀分布难题，又发挥其天然抑菌和阻氧双重功能。从分子机制到实际应用的完整证据链，为光动力技术在生鲜食品领域的标准化推广奠定基础。尤为重要的是，该系统完全采用食品级原料，避免化学防腐剂残留风险，契合消费者对“清洁标签”食品的追求。未来通过优化光照参数和涂层配方，有望拓展至三文鱼、牡蛎等高值水产品保鲜，推动绿色加工技术革新。