玉米淀粉冷冻凝胶负载丁香精油(Syzygium aromaticum)对耐药性空肠弯曲菌的抗菌活性研究及其在肉鸡包装吸液垫中的应用

为解决耐药性空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)污染肉鸡及其包装引发的食源性疾病问题，研究人员开发了含丁香精油(CEO)的玉米淀粉冷冻凝胶。该材料在42°C微需氧条件下使C. jejuni降低3.6-log10 CFU·g?1，4°C需氧条件下降低1.3-log10 CFU·g?1，同时高效吸收肉汁，为食品包装安全提供环保解决方案。

　　

空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)是引发人类弯曲菌病的主要病原体，每年导致数百万例腹泻疾病。这种细菌主要通过未充分烹煮的肉鸡或其包装渗出液传播，而日益严重的抗生素耐药性问题使得传统控制手段面临挑战。当前食品工业亟需开发既能有效抑制病原体又符合环保要求的活性包装材料。

针对这一需求，巴西佩洛塔斯联邦大学(Federal University of Pelotas)食品科学与技术研究生项目的研究团队创新性地将丁香精油(Clove Essential Oil, CEO)与玉米淀粉冷冻凝胶结合，开发出具有双重功能的生物活性包装材料。这项发表在《International Journal of Food Microbiology》的研究，为解决肉鸡产品微生物污染问题提供了新思路。

研究采用的主要技术包括：测定CEO对临床分离耐药C. jejuni菌株的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)；通过冷冻干燥法制备不同CEO含量(0-30% v/w)的玉米淀粉冷冻凝胶；扫描电镜表征材料孔隙结构；模拟肉鸡包装环境测试材料在4°C和42°C下的抗菌效能及吸液性能。

CEO的抗菌活性

通过体外实验证实，CEO对所有测试的耐药C. jejuni分离株均表现出显著抑制效果，MIC为0.15-0.59 mg·mL^?1，MBC与MIC比值显示其具有杀菌而非抑菌特性。这种活性源于丁香酚(eugenol)破坏细菌细胞膜完整性的能力。

冷冻凝胶的物理特性

扫描电镜显示所有冷冻凝胶均呈现均匀多孔结构，平均孔径约143 μm。CEO的加入未显著改变材料孔隙率(保持>80%)，但使吸水率从25 g·g^?1(对照组)降至18 g·g^?1(30% CEO组)，仍远高于商业聚丙烯吸液垫(约8 g·g^?1)。

实际应用效果

在模拟肉鸡包装实验中，含30% CEO的冷冻凝胶表现出色：

• 微需氧条件(42°C/24h)：使C. jejuni载量降低3.6-log₁₀ CFU·g^?1

• 冷藏条件(4°C/48h)：降低1.3-log₁₀ CFU·g^?1

• 对照组凝胶中细菌增殖至>8-log₁₀ CFU·g^?1

  材料同时有效吸收了90%以上的肉汁渗出液，阻断了交叉污染途径。

这项研究首次证实CEO冷冻凝胶可同步解决肉鸡包装中的微生物污染和液体渗漏两大难题。其环保特性(可生物降解的玉米淀粉基质)与高效抗菌性能的结合，为食品工业提供了替代传统塑料包装的可持续方案。特别值得注意的是，材料对耐药菌株的有效控制，为应对全球抗生素耐药性挑战提供了新策略。未来研究可进一步优化CEO缓释技术，延长抗菌作用的持续时间，并评估其对其他食源性病原体的抑制效果。