ε-聚赖氨酸对西安零售预制肉制品中小肠结肠炎耶尔森菌的抗菌机制及防控应用研究

本研究针对西安零售预制肉制品中小肠结肠炎耶尔森菌（Y. enterocolitica）污染问题，系统探究了ε-聚赖氨酸（ε-PL）的抗菌活性与机制。研究发现ε-PL通过破坏细胞膜、诱导ROS积累、抑制运动性和生物膜等多途径发挥杀菌作用，动物实验证实其可显著降低感染死亡率（100%→37.5%），并提升肉制品安全性（降低2.55–3.62 log CFU/g），为预制食品微生物防控提供新策略。

　　

预制肉制品因便捷性成为现代饮食的重要组成部分，但其加工和储存过程中易受病原微生物污染，其中小肠结肠炎耶尔森菌（Yersinia enterocolitica, Y. enterocolitica）是威胁食品安全的重要致病菌。该菌可在低温环境下存活，引发人类肠道感染甚至败血症。西安作为中国西北地区肉类消费重镇，零售预制食品中Y. enterocolitica污染状况亟待评估，而传统抗菌剂存在耐药性和残留问题，亟需开发新型安全抑菌剂。

针对这一挑战，Yangli Wan等研究团队在《International Journal of Disaster Risk Reduction》发表研究，首次系统评估了ε-聚赖氨酸（ε-polylysine, ε-PL）对预制肉制品中Y. enterocolitica的防控效果。研究采用流行病学调查（采集西安2024年5月至2025年4月96份零售样本）、体外抗菌实验（测定MIC/MBC）、分子机制解析（膜完整性、ROS、运动性、生物膜）及小鼠感染模型等多维度方法，全面揭示了ε-PL的作用机制与应用价值。

主要研究结果

1. 1.

   流行病学特征：西安零售预制肉中Y. enterocolitica检出率高达50.0%（48/96），凸显食品安全风险。

2. 2.

   抗菌活性：ε-PL对Y. enterocolitica的最小抑菌浓度（MIC）为200 μg/mL，最小杀菌浓度（MBC）为400 μg/mL。

3. 3.

   作用机制：

   • •

     破坏细胞膜导致蛋白质、核酸和ATP泄漏

   • •

     诱导活性氧（ROS）积累

   • •

     抑制细菌运动性

   • •

     干扰生物膜形成（抑制率42.29±0.81%）并清除已形成生物膜（清除率56.31±8.19%）

4. 4.

   动物实验：ε-PL治疗使感染小鼠死亡率从100%降至37.5%，显著减轻肝脾肠道病理损伤，并通过上调紧密连接蛋白（ZO-1/Occludin）表达改善肠屏障功能。

5. 5.

   实际应用：ε-PL处理使预制猪肉和牛肉中Y. enterocolitica活菌数降低2.55–3.62 log CFU/g。

结论与意义

该研究证实ε-PL作为多靶点抗菌剂，通过破坏膜结构、氧化应激和抑制致病因子等多重机制协同发挥作用。其显著降低预制肉制品微生物负荷的能力，为食品工业提供了兼具高效性与安全性的新型保鲜方案。研究不仅阐明了ε-PL的分子机制，更为食源性致病菌防控提供了理论依据和技术支撑，对保障公共卫生安全具有重要实践价值。