荷叶提取物通过群体感应抑制机制延长冷藏鲟鱼片货架期的研究

推荐：本研究针对鲟鱼产品因微生物腐败导致的品质劣变问题，创新性地探究了荷叶提取物（LLE）作为群体感应抑制剂（QSI）的保鲜潜力。通过UPLC-QTOFMS成分分析和ITC结合实验，发现LLE中的槲皮素、芦丁和绿原酸可通过特异性结合AHL受体蛋白和非特异性降低AHL产生双重机制抑制腐败菌的蛋白酶活性，使真空包装鲟鱼片货架期延长3天，为水产保鲜提供了新型天然解决方案。

　　

鲟鱼作为鱼子酱的主要来源，其副产品开发价值日益凸显。然而高蛋白、高水分的鲟鱼肉在冷藏过程中极易因微生物作用导致品质劣变，其中群体感应（QS）介导的腐败菌协同代谢是重要诱因。传统杀菌剂易引发耐药性，而靶向干扰细菌通讯的群体感应抑制剂（QSI）成为研究热点。中国海洋大学食品科学与工程学院的研究人员从每年大量废弃的荷叶资源中发掘保鲜潜力，首次系统评估了荷叶提取物（LLE）的QSI活性及其对冷藏鲟鱼片的保鲜效果，相关成果发表在《LWT》期刊。

研究采用UPLC-QTOFMS成分分析、等温滴定量热法（ITC）和简化微生物群落模型等关键技术，结合鲟鱼片冷藏实验（4°C储存20天）和多维度品质评估。从鲟鱼腐败菌中分离得到嗜水气单胞菌、荧光假单胞菌和腐败希瓦氏菌构建简化微生物群落，通过牛津杯实验和UPLC-QTOFMS监测AHL含量变化。

研究结果显示：1）LLE在1/2最低抑菌浓度（1/2 MIC=4 mg/mL）下通过双重机制发挥QSI作用：活性成分槲皮素、芦丁和绿原酸与AHL受体蛋白LasR特异性结合（ITC显示结合焓ΔH分别为-282、-334和-93 kJ/mol），同时非特异性降低C4-HSL等信号分子产量达55%；2）LLE显著抑制微生物群落的蛋白酶活性，使TCA可溶性肽含量降低50%以上；3）冷藏实验中，1/2 MIC LLE处理组将鲟鱼片货架期从12天延长至16天，TVB-N值和菌落总数（TVC）增长显著延缓，且与MIC组效果相当；4）Western Blotting证实LLE能有效维持肌原纤维蛋白结构，减缓肌钙蛋白T（37 kDa）和结蛋白（55 kDa）的降解；5）FTIR和荧光光谱显示LLE处理组α-螺旋结构保留率提高，色氨酸微环境稳定性增强。

该研究首次揭示荷叶提取物作为天然QSI在水产品保鲜中的应用价值，其通过干扰AHL介导的群体感应系统而非直接杀菌的方式，既避免了耐药性问题，又实现了资源的高值化利用。研究发现1/2 MIC浓度即可达到与MIC相当的保鲜效果，为降低工业应用成本提供了理论依据。未来通过优化提取工艺和配伍其他保鲜剂，有望开发出基于荷叶的复合型水产保鲜剂，推动鲟鱼产业链可持续发展。