枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于土壤、植物材料、加工环境及多种食品基质(包括乳制品、米制品、肉制品及即食食品)中的革兰氏阳性、产芽孢食源性病原菌(Tirloni et al., 2022; Yang et al., 2023)。由于其强环境适应性及芽孢对热、干燥等胁迫的高度耐受性,枯草芽孢杆菌对食品安全及食品腐败控制构成持续威胁(Abdul & Pavoni, 2025)。重要的是,该微生物可通过分别产生cereulide和肠毒素引起两种不同的食源性疾病(呕吐型和腹泻型),对全球公共卫生构成重大风险(Meng et al., 2022)。除产毒潜力外,枯草芽孢杆菌因其形成生物膜的能力和日益增长的抗生素耐药性而受到越来越多的关注。对于枯草芽孢杆菌而言,生物膜形成在其于食品加工环境及食品接触表面的持续存活中发挥关键作用(Lin et al., 2022)。由于生物膜常存在于食品接触表面和设备上,其在枯草芽孢杆菌存活与持续中的作用给食品安全管理带来重大挑战(Ghosh et al., 2024)。许多枯草芽孢杆菌菌株已对常用抗生素产生耐药性,这使控制食源性暴发中的细菌生长变得更加复杂(Xiao et al., 2023)。因此,开发针对枯草芽孢杆菌的抗菌及抗生物膜化合物引起了研究人员的广泛关注。
天然产物,包括植物提取物、精油、肽类及次生代谢产物,已显示出对枯草芽孢杆菌的 promising 抗菌及抗生物膜活性(Ammar et al., 2025; Chen, X. et al., 2025; Ning et al., 2022; Wei et al., 2025)。脱氢紫杉酸(DHA)是一种天然存在的三环二萜树脂酸,主要从松香和松脂中获得。其广谱抗菌、抗生物膜、抗病毒及抗肿瘤活性已引起越来越多的关注(Hao et al., 2022)。已有报道表明DHA及其衍生物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌等革兰氏阳性菌具有活性,并可破坏细菌膜完整性(Fallarero et al., 2013; Manner et al., 2015)。尽管具有这些 promising 特性,但专门研究DHA对枯草芽孢杆菌抑制作用的研究仍然有限。考虑到该病原菌的固有耐药性及其在食品污染中的相关性,阐明DHA对枯草芽孢杆菌的抗菌机制在科学和实践上均具有重要意义。
多种天然防腐剂已被研究用于控制乳制品中的食源性病原体,但其实际应用常受基质干扰、高有效剂量或感官改变的限制。香芹酚和百里香酚表现出广谱抗菌活性,但在牛奶中需要相对较高浓度且可能导致不受欢迎的味道变化(Wang et al., 2022)。乳过氧化物酶虽获食品使用批准,但在乳制品体系中并非总能有效抑制枯草芽孢杆菌(Huang et al., 2025),而ε-聚-L-赖氨酸对革兰氏阴性菌更具活性(Najjar et al., 2007)。蔗糖月桂酸酯也需要高剂量才能在牛奶中消除枯草芽孢杆菌(Ning et al., 2022)。脱氢紫杉酸(DHA)是一种三环二萜树脂酸,已被报道对革兰氏阳性病原体具有广谱抗菌和抗生物膜活性(Hao et al., 2022; Fallarero et al., 2013; Manner et al., 2015)。然而,DHA与这些天然防腐剂在抗枯草芽孢杆菌活性、安全性及牛奶中感官影响方面的系统比较仍然缺乏。
我们此前的研究报告了DHA存在于车前草提取物中,且该提取物对枯草芽孢杆菌具有抗菌活性(Li et al., 2026b)。DHA被认为是该提取物中的功能性抗菌成分之一。在本研究中,我们评估了DHA对枯草芽孢杆菌的抗菌及抗生物膜活性,并通过转录组分析进一步探讨了其抗菌机制。此外,还在牛奶模型中评估了DHA对枯草芽孢杆菌的抗菌效果。