《International Journal of Food Microbiology》：Antibacterial activity of food-derived lycopene against
Vibrio vulnificus and its application potential for seafood safety via ferroptosis-like cell death
编辑推荐：
•番茄红素对V. vulnificus（创伤弧菌）具有显著的抗菌作用•番茄红素诱导V. vulnificus细胞内铁积累•番茄红素促进V. vulnificus脂质氢过氧化物积累引言创伤弧菌（Vibrio vulnificus）是一种高毒力海鲜来源病原菌，天然存在于沿海和河口
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番茄红素对V. vulnificus（创伤弧菌）具有显著的抗菌作用
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番茄红素诱导V. vulnificus细胞内铁积累
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番茄红素促进V. vulnificus脂质氢过氧化物积累
引言
创伤弧菌（Vibrio vulnificus）是一种高毒力海鲜来源病原菌，天然存在于沿海和河口环境中，其流行程度受海水温度显著影响（Li等，2025）。气候变化导致的海水温度升高可能延长有利于V. vulnificus增殖的条件，并扩大其地理分布范围，从而增加食品安全隐患（Vezzulli等，2015；Semenza等，2017）。滤食性贝类，尤其是牡蛎，能够从周围水体中富集V. vulnificus，成为人体暴露的重要途径（Baker-Austin等，2010；Oliver，2015）。食用受污染的海鲜可引起胃肠道疾病，在易感人群中还可引发严重的侵袭性感染，并迅速进展为脓毒症（Li等，2025）。尽管收获后的冷藏对于抑制细菌增殖至关重要，但冷藏无法从受污染的贝类中消除V. vulnificus（Baker-Austin等，2010；Chu等，2011）。此外，在低温胁迫下，V. vulnificus可进入一种具有活性但不可培养（VBNC）的状态，在此状态下细胞仍具有活性但失去了可培养性（Oliver，2015；Vezzulli等，2015；Li等，2025）。总体而言，这些特性给海鲜中V. vulnificus的控制带来了持续挑战，也凸显了开发有效抗菌策略以改善食品安全的迫切需求（Archer等，2023；Jayakumar等，2024）。
天然来源的抗菌剂因其潜在的疗效以及与食品应用的兼容性而日益受到关注，可作为食品防腐剂使用（Kirti等，2014；Caseiro等，2020）。番茄红素是一种天然存在的非维生素A类胡萝卜素，主要存在于番茄和其他红色果蔬中（Clinton，1998）。其良好的安全性能及食品来源特性表明其适用于食品相关应用（Imran等，2020）。越来越多的证据表明，番茄红素对多种食源性和临床意义重大的病原微生物具有强效抗菌活性（Manimala和Murugesan，2014；Divyadharsini等，2023）。因此，番茄红素作为天然抗菌候选物在食品保藏领域展现出应用前景（Choi和Lee，2015）。
细胞氧化还原稳态是抗菌作用机制的关键组成部分，在细菌存活和适应环境胁迫中发挥着至关重要的作用（Franco和Cidlowski，2012；Pajuelo等，2016）。活性氧（ROS）的过度积累，尤其是在细胞内抗氧化剂（包括谷胱甘肽）耗竭的情况下，会破坏这一平衡，使氧化损伤影响关键细胞组分（Franco和Cidlowski，2012；Lee和Lee，2014）。此外，越来越多的证据表明，氧化胁迫可干扰铁稳态和脂质过氧化，这些过程与微生物细胞中铁死亡样细胞死亡密切相关（Kwun和Lee，2023；Han和Lee，2024）。这些铁依赖性氧化过程和脂质过氧化最终会损害细胞完整性（Dixon等，2012；Cao和Dixon，2016）。然而，番茄红素对V. vulnificus的抗菌活性及其通过氧化还原失调诱导铁死亡样细胞死亡的能力在很大程度上尚未被探索。因此，本研究旨在调查番茄红素抗V. vulnificus活性及其生理机制，重点关注氧化还原失衡和铁依赖性氧化损伤。最终，这些发现可为番茄红素作为机制性抗菌剂和功能性天然防腐剂的双重功能提供关键见解，展示其作为对抗食源病原菌的海鲜保藏策略的可行性。
章节片段
菌株和培养条件
V. vulnificus ATCC 29307在Luria–Bertani（LB）肉汤（Difco Laboratories，美国密歇根州底特律）中，于37 °C、120 rpm振荡条件下培养。除另有说明外，所有实验均使用隔夜培养物。
化学试剂
番茄红素（HPLC纯度≥ 98%，来源于番茄，CAS号：502–65-8）溶解于氯仿中。储备液在使用时新鲜稀释于培养肉汤中以配制工作液，所有处理组的最终氯仿浓度均保持在0.1%（v/v）以下。
番茄红素对V. vulnificus的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度
采用肉汤微量稀释法测定番茄红素对V. vulnificus的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）。随着番茄红素浓度的增加，细菌生长逐渐减少，表现为OD600值降低（表1）。在7.45 μM浓度下观察到完全的生长抑制，被确定为MIC。用14.9 μM番茄红素处理后，琼脂平板上无存活菌落，证实了其
讨论
番茄红素是一种主要存在于番茄和其他红色果蔬中的天然非维生素A类胡萝卜素，因其良好的安全性能以及确凿的抗氧化特性而作为一种食品添加剂备受关注（Clinton，1998；Story等，2010；Imran等，2020）。除了其营养功效外，番茄红素对多种食源性和临床相关微生物具有抗菌活性，显示出作为天然
结论
总之，番茄红素对V. vulnificus具有强效的抗菌和杀菌活性（MIC = 7.45 μM；MBC = 14.9 μM），主要通过破坏细胞氧化还原稳态并引发铁死亡样细胞死亡来实现。在机制上，番茄红素处理诱导细胞内ROS积累、GSH氧化还原失衡和铁动员，最终导致脂质过氧化和膜功能障碍，且独立于DNA断裂。这些致死表型被
CRediT作者贡献声明
Sujeong Kim：写作 – 初稿撰写、可视化、方法学、调查研究、形式化分析、概念化。Dong Gun Lee：写作 – 审阅与编辑、验证、监督、软件、资源、项目管理、资金获取、数据管理。
写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本研究过程中，作者使用了ChatGPT以提高语言的流畅性和可读性。使用此工具后，作者对内容进行了审阅和编辑，并对发表内容承担全部责任。
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究由韩国教育部资助的韩国国家研究基金会（NRF）的硕士·博士及博士后全球学习与学术研究机构（LAMP）计划资助[资助号RS-2023-00301914]。
Sujeong Kim|Dong Gun Lee
