新型消毒剂Cecure作为苹果采后李斯特菌控制策略的评估研究

本研究针对鲜苹果表面单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)污染问题，系统评估了GRAS认证消毒剂Cecure的防控效果。研究发现0.8-1.6% Cecure处理0.5-2分钟可实现1.4-2.5 log CFU/苹果的菌落减少，并能完全阻断交叉污染，同时显著降低苹果固有菌群1.0-1.8 log，为苹果采后加工提供了优于氯制剂的新型消毒方案。

　　

鲜苹果作为健康食品深受消费者喜爱，但近年来却成为食源性疾病传播的媒介。2014-2015年因苹果引发的李斯特菌病疫情曾导致35人患病和7人死亡，敲响了苹果食用安全的警钟。单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)作为美国七大食源性病原体之一，其致死率高达21%，占食源性疾病相关死亡的19%。这种病原体在苹果表面具有强大的生存能力，能够在采后冷藏环境中持续存在，给苹果产业带来了独特挑战。

目前商业应用的消毒剂在控制苹果表面李斯特菌方面效果有限。最常用的氯制剂（50-200 ppm）处理2-5分钟仅能减少约1.0 log CFU/苹果的菌量；另一种常用消毒剂过氧乙酸(PAA)在80 ppm浓度下也只能达到1.3 log的减少效果。这种有限的抗菌效果无法满足食品安全需求，迫切需要开发更有效的替代干预措施。

针对这一产业难题，华盛顿州立大学食品科学学院的Yuan Su、Xiaoye Shen、Jian Cong和Mei-Jun Zhu研究团队在《Food Microbiology》上发表了一项创新性研究，系统评估了一种名为Cecure的商业抗菌溶液在控制鲜苹果李斯特菌污染方面的应用潜力。

研究人员采用了一系列关键技术方法开展本研究。他们使用USDA-ARS保藏的三株李斯特菌标准菌株制备混合接种物，通过微量稀释法测定Cecure的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。苹果接种实验选用无蜡青苹果，采用浸渍接种法并干燥48小时以模拟自然附着状态。消毒处理采用浸泡方式，接触时间设置为0.5-2分钟。微生物分析包括使用TSAYE平板进行总平板计数(TPC)，PDA平板检测酵母和霉菌(Y&M)，MOX覆盖平板特异性检测李斯特菌。交叉污染实验设置了1:9和5:5的接种与未接种苹果比例，并通过富集培养和CHROMagar?李isteria平板进行检测。

3.1. Cecure对溶液中李斯特菌的抑制效果

研究发现，Cecure对所有测试李斯特菌菌株的MIC和MBC分别为8和16 ppm。在溶液实验中，0.5分钟暴露于16、32、64和128 ppm Cecure可分别实现3.74、5.87、6.00和6.25 log CFU/ml的菌量减少。延长处理时间至2分钟后，16-128 ppm的Cecure能够将李斯特菌完全清除至检测限以下(<1 CFU/ml)，显示出极强的溶液杀菌能力。

3.2. Cecure在接种苹果上的抗李斯特菌效果

在苹果表面，Cecure表现出浓度依赖性的抗菌效果。低浓度(0.0125-0.05%)Cecure效果有限，仅能实现0.40-0.81 log CFU/苹果的减少，效果不如100 ppm氯制剂。然而，较高浓度(0.1-1.6%)的Cecure显著改善抗菌效果，在0.5分钟内实现1.14-2.05 log CFU/苹果的减少，全部优于100 ppm氯制剂。

特别值得注意的是，0.8-1.6% Cecure表现出接触时间依赖的效应。处理0.5分钟可实现1.33-2.05 log CFU/苹果减少，而延长至2分钟可进一步提高至1.78-2.51 log CFU/苹果减少。处理后苹果冲洗水中的残留CPC浓度低于检测限(10 ppm)，且废处理液中未检测到李斯特菌(<1 CFU/100 ml)，表明该处理不会造成二次污染。

3.3. Cecure在控制苹果间李斯特菌交叉污染中的效果

交叉污染实验结果显示，在1:9和5:5接种与未接种苹果比例下，0.5分钟自来水冲洗会导致3.82-4.50 log CFU/苹果的菌量转移。而使用100 ppm有效氯或0.8-1.6% Cecure处理0.5分钟能够完全抑制交叉污染，所有未接种苹果样本均未检测到李斯特菌，证明了Cecure在阻断病原体传播方面的卓越效果。

3.4. Cecure在减少苹果固有菌群方面的效果

除了针对李斯特菌，研究还评估了Cecure对苹果固有微生物菌群的抑制效果。0.8-1.6% Cecure处理显著降低了苹果表面的TPC和Y&M数量，0.5分钟处理可实现0.96-1.35 log CFU/苹果的细菌减少和1.28-1.82 log CFU/苹果的真菌减少。延长接触时间至2分钟可进一步提高效果，达到1.14-1.47 log CFU/苹果的TPC减少和1.62-2.10 log CFU/苹果的Y&M减少。

研究讨论部分深入分析了Cecure的抗菌机制。作为一种含有约40% cetylpyridinium chloride(CPC)的季铵化合物(QAC)，Cecure通过破坏微生物细胞膜，导致细胞内容物泄漏和蛋白质核酸降解而发挥抗菌作用。其表面活性剂特性能够降低表面张力和接触角，增强从食品表面去除细菌的能力。与氯制剂和PAA等传统消毒剂相比，Cecure在苹果表面表现出更优异的抗菌性能。

这项研究的结论表明，Cecure作为采后消毒剂在控制鲜苹果李斯特菌污染方面具有显著优势。其浓度依赖性和时间依赖性的杀菌活性，结合出色的交叉污染阻断能力和对固有菌群的抑制效果，使其成为替代传统消毒剂的理想选择。特别是在苹果采后加工的关键环节，如顶喷杆干预步骤，Cecure的应用可能显著降低微生物污染风险。

然而，研究者也指出这些结果是在实验室条件下获得的，需要在商业化包装生产线上进一步验证实际效果。同时，未来研究还需要评估Cecure对其他主要病原体(如大肠杆菌O157:H7和沙门氏菌)的抑制效果，以及在更多农产品上的应用潜力，从而为其商业化应用提供更全面的科学依据。

这项研究为苹果产业提供了新的食品安全解决方案，为解决鲜苹果李斯特菌污染问题开辟了新途径，对保障消费者健康和促进产业发展具有重要意义。随着进一步的研究和优化，Cecure有望成为采后加工中重要的微生物控制工具，为新鲜农产品的安全供应提供有力保障。