鼠尾草超临界流体提取物的植物化学谱及其抗单核细胞增生李斯特菌活性与分子机制研究

本研究针对单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)耐药性及食品安全问题，通过超临界流体萃取技术获得鼠尾草(Salvia officinalis)活性提取物，系统评价其抗菌活性及作用机制。研究发现S45组分富含多酚、类胡萝卜素及脂肪酸，MIC为0.39 mg/mL，通过破坏细胞膜完整性、抑制蛋白质合成及干扰PrfA毒力因子转录发挥协同抗菌作用，为天然防腐剂开发提供新策略。

　　

在食品安全领域，单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)始终是令人头痛的难题。这种广泛存在于环境中的食源性病原体，不仅对恶劣条件具有惊人抵抗力，还能形成生物膜对抗消毒剂，更麻烦的是它正变得越来越耐受抗生素。根据统计，美国每年约报告1600例李斯特菌病病例，其中超过95%需要住院治疗，死亡率高达15-20%。欧洲情况同样严峻，斯堪的纳维亚国家的发病率甚至更高。传统化学防腐剂由于细菌耐药性增强、消费者信任度下降和法规限制，其应用正面临巨大挑战。这促使科学家将目光转向天然植物提取物，寻找既能有效抑菌又符合绿色安全要求的新型解决方案。

鼠尾草(Salvia officinalis L.)作为唇形科传统药用植物，其抗菌潜力早已引起关注，但具体作用机制特别是对单核细胞增生李斯特菌的抑制途径仍不明确。为此，罗马尼亚加拉茨顿萨河下游大学食品科学与工程学院的Ilir M?rtiri等研究人员在《Applied Food Research》发表了创新性研究，采用超临界流体萃取(SFE)技术获得鼠尾草活性成分，并深入探究了其抗单核细胞增生李斯特菌ScottA菌株的作用机制。

研究采用的主要技术方法包括：超临界CO₂流体萃取分离技术（29 MPa, 49°C）、气相色谱-火焰离子化检测(GC-FID)脂肪酸分析、反相高效液相色谱(RP-HPLC)植物化学成分鉴定、微量稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)、扫描电子显微镜(SEM)形态学观察、SDS-PAGE蛋白质分析、260 nm细胞质泄漏评估以及分子对接模拟。

研究结果方面，3.1章节显示S45分离组分得率(1.84%)显著高于S40组分(0.21%)，且具有更丰富的多酚含量(62.76 mg GAE/g DW)和抗氧化活性。3.2章节通过RP-HPLC分析揭示S45组分含有11种多酚化合物和3种类胡萝卜素，其中α-胡萝卜素含量最高(91.04 μg/g DW)。3.3章节的脂肪酸分析表明S45组分以壬酸(201.30 mg FAME/g)、十一烷酸(165.20 mg FAME/g)和亚麻酸(122.80 mg FAME/g)为主要成分。3.4章节抗菌实验显示S45组分对单核细胞增生李斯特菌的MIC为0.39 mg/mL，显著优于S40组分的3.13 mg/mL。3.5章节生长动力学研究表明亚抑制浓度(0.20 mg/mL)处理延长了细菌滞后期，而MIC浓度(0.39 mg/mL)完全抑制生长。3.6章节SEM观察发现经S45处理的菌细胞出现形态畸变、膜结构破损和细胞聚集现象。3.7章节细胞质泄漏实验显示2xMIC处理8小时后260 nm吸光度显著增加，表明膜完整性受损。3.8章节SDS-PAGE显示蛋白质合成受到明显抑制。3.9章节DNA分析表明基因组DNA产量减少且条带变弱。3.10章节分子对接证实主要脂肪酸能与毒力调控因子PrfA结合，其中棕榈酸与Phe¹³⁴残基的相互作用可能影响DNA结合域构象。

研究结论表明，鼠尾草超临界提取物特别是S45组分通过多种协同机制抑制单核细胞增生李斯特菌：多酚类和类胡萝卜素破坏细胞膜完整性；脂肪酸成分嵌入脂双层改变膜通透性；同时脂肪酸还能与PrfA转录调控因子结合，干扰毒力基因表达。这种多靶点作用机制不仅有效克服细菌耐药性，也为开发基于天然成分的食品防腐方案提供了新思路。该研究的创新性在于首次系统阐明了鼠尾草超临界提取物抗单核细胞增生李斯特菌的分子机制，特别是通过分子对接技术揭示了脂肪酸成分与PrfA毒力因子的相互作用，为天然抗菌剂的开发应用奠定了理论基础。