《Poultry Science》：A postbiotic-aerated water strategy for controlling
Salmonella Enteritidis on chicken skin during chilling and refrigerated storage
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为了解决家禽加工中肠炎沙门氏菌(Salmonella Enteritidis， SE)在冷却和冷藏期间难以控制、现有化学消毒剂存在局限性的挑战，研究人员评估了将后生元(Postbiotics)与充气水(Aerated Water， AW)结合作为一种新型抗菌策略。研究结果表明，将鼠李糖乳杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus， LR)和副干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus paracasei， LP)的后生元与AW联用，不仅在模拟冷却过程中能显著降低鸡皮和废浸液中的SE载量(>1.5 log)，还能在冷藏储存期间持续抑制其恢复，同时保持鸡肉皮肤色泽、pH和脂质氧化等品质指标在可接受范围内，为开发高效、天然的家禽加工后处理干预措施提供了新思路。
在全球范围内，鸡肉是优质蛋白质的重要来源，然而，家禽肉在生产加工链条中极易受到微生物污染，尤其是沙门氏菌(Salmonella)，其中肠炎沙门氏菌(Salmonella Enteritidis， SE)是导致食源性疾病的主要病原体之一。在家禽加工厂里，SE污染可能发生在运输、烫毛、脱毛、掏膛等多个环节，而作为关键步骤的浸没式冷却系统，其循环使用的冷却水更可能成为细菌交叉污染的“温床”。更棘手的是，即便加工过程中进行了消毒处理，残存的病原体在后续的冷藏储存期间仍有复苏和增殖的风险，直接威胁产品的货架期安全和消费者健康。目前业界广泛使用的消毒剂，如过氧乙酸(Peracetic Acid， PAA)，虽然具有强效的即时杀菌能力，但也存在工作环境风险、腐蚀设备、易受有机物干扰而效力下降等缺点，并且其抗菌效果在储存期间难以维持。因此，开发安全、高效且能提供持续保护的非化学抗菌干预策略，成为家禽产业亟待解决的难题。
正是在这一背景下，美国康涅狄格大学的研究团队展开了一项探索性研究，将目光投向了两大新兴的非化学抗菌手段：后生元(Postbiotics)和充气水(Aerated Water， AW)。后生元是源自益生菌（如乳酸菌）的细胞组分和生物活性代谢物，包括短链脂肪酸、细菌素、多肽等，通过破坏细胞膜、降低pH等方式发挥抗菌作用，且在动物饲养阶段已显示出潜力。充气水则是通过注入纳米气泡来提升溶解氧浓度，其产生的活性氧簇(Reactive Oxygen Species， ROS)能损伤微生物的DNA和蛋白质。两者单独使用时各有千秋，但若将它们“强强联合”，能否在鸡肉加工的后处理阶段发挥“1+1>2”的协同效应呢？为了回答这个问题，研究人员设计实验，系统评估了AW与两种乳酸菌（鼠李糖乳杆菌NRRL-B-442，简称LR；副干酪乳杆菌DUP-13076，简称LP）后生元组合，在模拟鸡胴体冷却和冷藏储存条件下，对鸡皮表面SE的控制效果及对鸡肉品质的影响。这项创新性的研究成果近期发表在家禽科学领域的权威期刊《Poultry Science》上。
为验证上述设想，研究人员运用了多个关键的技术方法。首先，他们构建了一个包含5株SE菌株的混合菌液（鸡源及人源），用于接种鸡皮样品，模拟实际污染。其次，利用纳米气泡发生器制备了高溶解氧浓度(30 mg/L)的充气水(AW)。第三，通过培养LR和LP菌株并离心过滤上清液，获得了后生元溶液。核心实验是模拟工业冷却过程，将接种了SE的鸡皮样品分别在多种处理液（无菌自来水、MRS肉汤、AW、0.05% PAA、LR-AW混合液、LP-AW混合液）中进行5分钟或10分钟的浸渍处理，所有处理均在4°C下进行以模拟实际冷却温度。最后，通过平板计数法系统评估了处理后及后续7天4°C冷藏期间，鸡皮表面和废浸液中SE的存活数量，并同步监测了鸡皮的色泽（L、a、b*值及色调角）、均质物pH值以及脂质氧化程度（通过硫代巴比妥酸反应物，即TBARS法测定丙二醛MDA含量），以全面评估该联合策略的抗菌效能与对产品品质的影响。
研究结果清晰地揭示了不同处理方案的抗菌效果与品质影响：
Aerated Water in Combination with LR and LP Postbiotics Reduces Salmonella Enteritidis on Chicken Skin and In Spent Dip Solutions During Simulated Chilling
（充气水与LR及LP后生元联用可减少模拟冷却过程中鸡皮及废浸液内的肠炎沙门氏菌）
研究发现，单纯使用充气水(AW)能带来中度的SE减少（≤0.9 log），而工业标准PAA(0.05%)处理10分钟则能减少约1.3 log。然而，当LR或LP的后生元与AW结合时（LR-AW, LP-AW），展现出了最强的即时抗菌效果，处理10分钟后鸡皮上的SE载量降低了超过1.5 log，并且废浸液中的SE降至检测限以下。这初步证明了联合处理的优越性。
Aerated Water in Combination with LR and LP Postbiotics Reduces Salmonella Enteritidis Contamination on Chicken Skin During Refrigerated Storage Following Dip Treatment
（充气水与后生元联用可在浸渍处理后的冷藏期间减少鸡皮上的肠炎沙门氏菌污染）
更为重要的是后续的冷藏稳定性测试。研究发现，经过AW或PAA处理的样品，其SE数量在7天的冷藏期内出现了明显的反弹。与之形成鲜明对比的是，经LR-AW或LP-AW处理的样品，SE在储存第3天后便无法通过直接涂布法检出（仅富集阳性），到第5天和第7天时，即使富集也无法检测到SE。这表明，后生元与AW的联合处理不仅能即时杀菌，更能提供持久的抗菌保护，防止病原体在储存期复苏。
Application of a Combination Treatment of AW and Postbiotics Did Not Impact Chicken Skin Color Stability During Refrigerated Storage
（AW与后生元联合处理的应用未影响冷藏期间鸡皮颜色的稳定性）
在品质评估方面，所有处理（包括LR-AW和LP-AW）的鸡皮颜色参数（L亮度、a红度、b*黄度及色调角）在7天冷藏后虽有轻微变化，但均保持在商业可接受的范围值内，表明联合处理未对产品外观造成负面影响。
Postbiotic Containing AW Dip Treatments Maintain Chicken Skin Homogenate pH During Refrigerated Storage
（含后生元的AW浸渍处理在冷藏期间维持了鸡皮均质物的pH值）
pH值监测显示，LR-AW和LP-AW处理组在整个储存期间保持了显著更低的pH值（约4.98-5.23），而其他处理组（自来水、MRS、AW、PAA）的pH值在储存后期均升高至7.57-8.35。这种持续的酸性环境不利于SE的生存，可能是其被持续抑制的关键机制之一。
Aerated Water Containing Postbiotics Modulates MDA Production in Chicken Skin During Refrigerated Storage
（含后生元的充气水调节冷藏期间鸡皮中MDA的产生）
在脂质氧化方面，LR-AW和LP-AW处理组的MDA浓度在储存第7天时（分别为1.43和1.64 mg/kg）显著高于其他处理组，但仍低于通常认为的酸败阈值(2.0 mg/kg)，表明联合处理虽然可能因酸性环境轻微促进了脂质氧化，但并未达到影响产品感官接受度的水平。
文章的讨论部分深刻剖析了这些发现的意义。研究表明，AW和后生元联用产生的协同抗菌效果，可能源于其互补的作用机制：后生元中的有机酸、细菌素等成分通过破坏细胞膜和降低pH发挥作用，而AW中的纳米气泡和ROS则造成氧化应激，两者结合可能对SE造成了多靶点的致命打击。相比之下，PAA等氧化性消毒剂的抗菌效应是瞬时的，易受有机物影响而衰减，且可能仅使部分细菌亚致死损伤而非彻底杀灭，这些受损细胞在储存后期得以恢复，导致了观察到的SE数量反弹。尽管联合处理组的鸡皮pH更低且MDA值略高，但所有品质指标均在商业可接受范围内，这为其实际应用提供了重要依据。研究也指出了未来方向，如在商业规模下验证该策略、表征后生元中的具体活性成分、以及监测其对产品整体货架期的影响等。
综上所述，这项研究得出结论：将鼠李糖乳杆菌(LR)或副干酪乳杆菌(LP)的后生元与充气水(AW)结合，是一种极具前景的、用于控制家禽加工后鸡皮表面肠炎沙门氏菌(SE)的新型非化学干预策略。该联合方案不仅能在模拟冷却过程中实现比单独使用AW或行业标准PAA更显著的即时病原体减少，更重要的是，它能提供AW或PAA所不具备的持续抗菌保护，在长达7天的冷藏期内有效抑制SE的恢复。同时，该处理方案对鸡皮的颜色、pH和脂质氧化等关键品质指标的影响均在可接受范围内，兼顾了安全与品质。这项研究为应对家禽加工中持久存在的微生物安全挑战、开发更天然可持续的抗菌解决方案提供了重要的实验证据和新的思路，值得在工业化条件下进行进一步的评估与应用探索。
