《International Journal of Food Microbiology》：Inhibitory activity and mechanism of resveratrol against methicillin-resistant
Staphylococcus aureus in beef: A global proteomics study
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白藜芦醇可有效抑制肉品中MRSA生长，其抑菌机制涉及破坏细胞膜及壁结构，蛋白质组学显示影响细胞壁合成及代谢通路关键酶表达，同时抑制毒素产生及侵袭能力。
张天宁|乔治-约翰·E·尼查斯|刘云歌|周光辉|毛彦伟|张一敏|董鹏程|杨晓茵|朱丽仙
山东省农业大学食品科学与工程学院肉类加工与质量控制实验室，中国山东省泰安市271018
摘要
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）已成为动物源性食品生产中的一种重要病原体。使用天然抗菌剂成为降低MRSA风险的一种有前景的方法。白藜芦醇作为一种天然产物，可能被用作肉类行业的替代绿色防腐剂。本研究探讨了白藜芦醇对MRSA的抗菌效果，包括其在不同储存条件（4°C下储存7天和25°C下储存3天）下对接种在牛肉中的MRSA的抑制作用。通过评估MRSA碱性磷酸酶（AKP）活性、细胞渗漏、碘化丙啶染色、扫描电子显微镜观察、细胞内活性氧（ROS）水平以及蛋白质组学谱型，进一步研究了其抗菌机制。结果表明，白藜芦醇对MRSA的最小抑菌浓度（MIC）为200 μg/mL。在4°C下储存7天和25°C下储存3天后，含有白藜芦醇的组别中MRSA的生长分别减少了1.55和2.56 log CFU/g。这主要归因于细胞膜和细胞壁结构的破坏，而非ROS介导的氧化损伤。蛋白质组学分析显示，亚MIC浓度（100 μg/mL）下的白藜芦醇干扰了细胞壁和膜的合成，导致MRSA细胞受损。此外，一些关键酶在白藜芦醇胁迫下上调，包括戊糖磷酸途径中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶，以及精氨酸和脯氨酸代谢途径中的鸟氨酸氨基转移酶和吡咯啉-5-羧酸还原酶。此外，白藜芦醇处理还减少了MRSA的毒素产生和侵袭能力。这些结果表明，白藜芦醇在控制牛肉中的食源性MRSA方面具有显著的应用价值，并可为牛肉产品的安全控制和质量保证提供重要的技术支持。
引言
从各种植物中提取的许多天然化合物的抗菌特性正在得到广泛研究，同时人们对使用植物成分作为药物或抗菌剂也越来越感兴趣（Berida等人，2024年）。鉴于合成食品添加剂可能带来的健康风险和安全问题经常引起消费者的担忧，这类天然抗菌剂成为食品保存中化学抗菌剂的替代品（El-Saber Batiha等人，2021年；Giaouris等人，2014年）。因此，探索有效的天然植物来源抗菌剂以控制食源性病原菌具有重要意义，这对延长肉类保质期和确保消费者安全起着基础性作用。
当前的研究已经证实，天然抗菌成分，特别是植物来源的抗菌剂，在抑制食品腐败、保持其质量稳定性和延长保质期方面具有巨大的应用潜力（Wang等人，2024年；Gao等人，2024年）。在多种植物来源的化合物中，白藜芦醇因其多方面的生物活性而受到广泛关注。白藜芦醇是一种非黄酮类多酚化合物，科学名称为3,4′,5-三羟基芪（C12H14O3），广泛存在于70多种植物中，如葡萄、花生和Polygonum cuspidatum（Zhang等人，2021年）。作为一种植物抗毒素，白藜芦醇在植物受到真菌感染或其他环境压力时产生（Arias等人，2024年）。据报道，白藜芦醇具有多种生物功能，包括抗氧化和抗菌活性、抗肿瘤作用以及免疫调节作用（Yang等人，2025b）。研究表明，白藜芦醇的抗菌能力在于通过降低某些食源性病原体（例如沙门氏菌、大肠杆菌）的游动能力和趋化能力来发挥作用（Lou等人，2023年；Ruan等人，2021年）。尽管已知白藜芦醇具有抗菌特性，但其在复杂肉类基质中对MRSA的抑菌效果仍需进一步研究。这一关键空白限制了其在肉类保存和针对性控制食源性MRSA方面的实际应用。因此，需要进一步研究以评估其在复杂肉类基质中的效果并阐明其抗菌机制。
在主要的食源性病原体中，金黄色葡萄球菌（S. aureus）是一种革兰氏阳性细菌，可导致全球范围内的食物中毒，尤其是在动物源性食品中（Somda等人，2024年）。事实上，Ikuta等人（2022年）指出，S. aureus造成的患者死亡人数（超过100万）和寿命损失年数（3430万）超过了其他病原菌，如肺炎克雷伯菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种具有青霉素结合蛋白2a（PBP2a，由基因编码）的S. aureus类型，其对β-内酰胺类抗菌剂的亲和力较低，从而使MRSA能够对抗生素产生抗性（Yehia等人，2020年）。MRSA的发病率虽然低于耐甲氧西林的S. aureus，但其致病性和抗菌抗性更强（Nascimento等人，2025年；Roy等人，2024年）。作为一种危险的机会性病原体，MRSA感染可导致多种临床问题，包括心内膜炎和肺炎（Liu等人，2023年）。据推测，白藜芦醇也可能对MRSA的生长具有抑制作用。然而，关于白藜芦醇抑制MRSA及其抗菌机制的详细信息很少。蛋白质组学是一种新兴的生物技术，可以表征细胞内蛋白质表达和相关代谢途径的变化，已被广泛用于阐明各种抗菌作用的复杂内在机制（Zhang等人，2020年）。然而，据我们所知，很少有研究关注在食源背景下与MRSA相关的白藜芦醇的抗菌机制及其蛋白质组学变化。
本研究系统地研究了白藜芦醇在两种储存条件（4°C下储存7天和25°C下储存3天）下对牛肉中MRSA生长的抑制效果及其涉及细胞结构（细胞壁和膜）破坏的抗菌机制。此外，还使用了串联质谱标签（TMT）定量蛋白质组学技术来识别白藜芦醇处理后差异表达的蛋白质及其功能。我们的发现将为将白藜芦醇作为控制食源性MRSA的天然抗菌剂的发展提供基础见解和实验证据。
实验设计
本研究的实验设计分为两个主要部分。第一部分旨在确定白藜芦醇对MRSA的抗菌活性和效果。使用双倍稀释法评估了白藜芦醇的最小抑菌浓度（MIC）。此外，还在接种了MRSA的牛肉中评估了白藜芦醇的实际抑制效果。为了模拟真实的保存场景和微生物生长动态，接种了MRSA的牛肉样本在两种条件下储存
白藜芦醇对MRSA的抗菌效果
本研究发现，白藜芦醇对MRSA的MIC为200 μg/mL。通过测量600 nm处的光密度（OD???）来评估不同浓度白藜芦醇下的MRSA生长曲线，如图1所示。白藜芦醇浓度与培养时间的相互作用对MRSA的生长有显著影响（P < 0.05）。在整个培养期间，所有白藜芦醇处理组的OD???值均显著低于对照组（P
讨论
白藜芦醇的MIC为200 μg/mL，足以抑制MRSA的可见生长。这与Santos等人（2023年）提供的数据一致，他们报告称白藜芦醇对S. aureus SA1199的MIC为200 μg/mL。值得注意的是，虽然白藜芦醇的MIC高于一些传统杀菌防腐剂（例如尼辛、佩迪辛），但其作用方式和应用潜力与它们有很大不同。以尼辛为例，它通过单一靶点发挥作用
结论
总之，本研究表明，白藜芦醇能有效抑制牛肉中的MRSA：1× MIC（200 μg/mL）和2× MIC在4°C下储存7天时显著抑制了MRSA的生长，而在25°C下储存3天时则需要2× MIC才能达到显著的抑制效果。其主要抗菌机制涉及对MRSA细胞壁和膜的直接损伤，这通过AKP活性增加、核酸/蛋白质渗漏以及SEM观察到的形态改变得到证实，且没有
CRediT作者贡献声明
张天宁：写作——审稿与编辑，撰写——初稿，可视化，方法学，数据分析，概念化。乔治-约翰·E·尼查斯：写作——审稿与编辑，验证。刘云歌：写作——审稿与编辑，验证。周光辉：写作——审稿与编辑，验证。毛彦伟：写作——审稿与编辑，验证。张一敏：写作——审稿与编辑，验证。董鹏程：写作——审稿与编辑，验证。杨晓茵：
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了山东省农业工业技术体系（SDAIT-09-09, SDAIT-08-10）、国家自然科学基金（32302181）和中国农业研究体系（CARS-37）的支持。
