迷迭香(Rosmarinus officinalis)精油延长野生火鸡(Meleagris gallopavo L.)肉低温慢煮(sous vide)保藏期:化学成分及对单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)及分离菌群的抑菌效果研究
《Environmental Microbiology Reports》:Extension of Sous Vide Preservation of Wild Turkey (Meleagris gallopavo L.) Meat With Rosmarinus officinalis Essential Oil: A Study on Chemical Composition and Antibacterial Effectiveness Against Listeria monocytogenes and Other Population of Isolated Microbiota
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在研究中,研究人员重点关注了迷迭香(Rosmarinus officinalis)精油(rosemary essential oil, ROEO)的化学成分及其体外抗菌作用,并在体内(in vivo)条件下进一步探究了ROEO的抗菌特性,具体考察其对低温慢煮(
在研究中,研究人员重点关注了迷迭香(Rosmarinus officinalis)精油(rosemary essential oil, ROEO)的化学成分及其体外抗菌作用,并在体内(in vivo)条件下进一步探究了ROEO的抗菌特性,具体考察其对低温慢煮(sous vide)野生火鸡肉中单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes, L. monocytogenes)的作用效果。经气相色谱-质谱(GC/MS)分析,ROEO中主要成分为1,8-桉叶素(1,8-cineole),占精油总量的48.5%。实验过程中,研究人员检测了低温慢煮野生火鸡肉样品中的活菌总数(total viable count, TVC)、大肠菌群(coliform bacteria, CB)数及L. monocytogenes的存在情况,并分析了各实验组中不同细菌种类的丰度。研究结果表明,与对照组或仅接种病原菌的实验组相比,添加ROEO的处理组微生物负荷更低;热处理对微生物种群有明显影响,而ROEO在所有实验组中均表现出显著的抗菌特性。此外,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)结果显示,施加ROEO及接种L. monocytogenes后,样品中菌群组成发生改变。从低温慢煮野生火鸡肉中分离到的主要细菌为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)和成团泛菌(Pantoea agglomerans)。
论文解读:迷迭香精油延长野生火鸡低温慢煮肉保藏期及抑菌效果研究
该研究发表于《Environmental Microbiology Reports》。目前肉类工业多采用合成防腐剂或抗生素延长货架期,但抗生素耐药性及合成化学品安全性问题引发关注,天然抗菌剂如植物精油(essential oil, EO)成为研究热点。迷迭香(Rosmarinus officinalis)精油(ROEO)含多种生物活性单萜类化合物,具抗菌潜力,但其在低温慢煮(sous vide)即食肉制品中对食源性病原菌——特别是耐冷的单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes, L. monocytogenes)——及本底菌群的影响,尤其针对较少被研究的野生火鸡(Meleagris gallopavo L.)肉尚不充分。为此,研究人员分析ROEO化学成分,评估其体外对L. monocytogenes的抑菌活性与生长抑制动力学,并将ROEO应用于接种/未接种L. monocytogenes的真空包装野生火鸡胸肉低温慢煮处理,于4℃贮藏第1天和第7天检测微生物指标(TVC、coliform、L. monocytogenes)及菌群组成,证实ROEO可协同热处理降低微生物负荷并改变菌群结构,为天然保鲜剂在低温慢煮禽肉中的应用提供依据。
主要关键技术方法:
样本为斯洛伐克小型农场饲养野生火鸡肉,切分为25 g份并设对照(C)、对照+真空(CV)、1%(v/w)ROEO溶于葵花油表面处理+真空、L. monocytogenes CCM 4699 inoculum(0.5 McFarland, ~1.5×107CFU/样品)+真空、ROEO+L. monocytogenes+真空五组,分别于50℃、55℃、60℃、65℃水浴加热5、10、15、20 min后4℃贮藏。关键技术包括:GC/MS分析ROEO挥发性成分;纸片扩散法(disc diffusion method, DDM)与微量肉汤稀释法测最低抑菌浓度(minimal inhibition concentration, MIC50/MIC90);生物反应器监测不同温度下L. monocytogenes加ROEO后的生长曲线(OD850 nm);贮藏期平板计数(TVC于PCA 30℃/48–72 h;coliform于VRBL 37℃/24–48 h;L. monocytogenes于Oxford琼脂 37℃/24–48 h);MALDI-TOF MS Biotyper(≥2.000为种水平鉴定)鉴定分离菌株。
3.1 Chemical Composition of ROEO
经GC/MS鉴定ROEO含25种化合物(占总峰面积99.9%),其中单萜类(monoterpenes)22种占96.6%,倍半萜类(sesquiterpenes)3种占3.3%。主导成分为单萜醚1,8-桉叶素(1,8-cineole, 48.5%),属高1,8-桉叶素化学型(cineoliferous chemotype);其次为α-蒎烯(α-pinene, 11.3%)、樟脑(camphor, 10.9%)、β-蒎烯(β-pinene, 8.5%)等。结论:本批次突尼斯产ROEO为高1,8-cineole含量迷迭香精油,主要活性单体明确。
3.2 Antibacterial Action
体外实验显示ROEO对L. monocytogenes抑菌圈直径15.67±0.58 mm,MIC50=0.127 mg/mL,MIC90=0.133 mg/mL。结论:ROEO对L. monocytogenes具明确体外抑菌活性,MIC值高于强效EO(如牛至、肉桂)但与文献报道迷迭香精油相当。
3.3 Listeria monocytogenes Kinetic Growth
在37℃至65℃梯度下监测加ROEO(10 mg/mL)与否的L. monocytogenes生长。37℃时两组生长相近;50℃起ROEO处理组光密度(OD850)低于对照组且生长速率(growth rate, μ/h)下降更明显(50℃: ?0.14 vs ?0.11;55℃: ?0.23 vs ?0.07;60℃: ?0.30 vs ?0.18);65℃时热杀菌效应主导,两组均受强烈抑制。结论:ROEO与升温具协同抑菌效应,温度越高ROEO对L. monocytogenes生长抑制越显著。
3.4 Microbiological Quality of Sous Vide Wild Turkey Meat
原料基线TVC=3.23 log CFU/g,coliform=2.78 log CFU/g。低温慢煮后第1天,ROEO处理组TVC(最低1.08 log CFU/g at 55℃ 20 min)和coliform(未检出)均显著低于未处理对照组(最高TVC 3.88 log CFU/g,coliform 3.28 log CFU/g);L. monocytogenes仅在接种组检出,65℃ 15 min时ROEO+L. monocytogenes组LM计数低于仅热处理的接种组。第7天4℃冷藏后,ROEO处理组TVC和coliform增幅小于各对照组,LM计数继续下降。结论:1% ROEO联合低温慢煮热处理可有效降低野生火鸡肉TVC、大肠菌群及L. monocytogenes负荷,并在7天冷藏期内延缓微生物增殖。
3.5 Identification of Microbiota Isolated From Wild Turkey Sous Vide Meat
Day 0分离到大肠杆菌Escherichia coli(34%)为主;Day 1对照组(未接LM)分离20种菌,以弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii, 17%)和成团泛菌(Pantoea agglomerans, 11%)为主;LM接种实验组Day 1 L. monocytogenes为最优势菌,次为C. freundii(16%)和P. agglomerans(13%);Day 7对照组菌种多样性增加(24种),实验组菌种数略减(19种)且L. monocytogenes仍占优(22%),C. freundii降至12%。结论:野生火鸡肉本底菌群以肠杆菌科为主,低温慢煮及ROEO处理改变了菌群演替,C. freundii与P. agglomerans为持续存在的主要腐败相关菌,ROEO处理组菌群多样性低于对照组。
结论(Conclusion)翻译:
现有文献表明野生火鸡肉相关研究有限。基于文献及本研究结果,此项工作独特地考察了迷迭香精油(ROEO)对低温慢煮野生火鸡肉中单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)的原位(in situ)抗菌效果,并探讨了ROEO处理及L. monocytogenes接种样品的微生物学质量。ROEO化学成分含1,8-桉叶素、α-蒎烯、樟脑和β-蒎烯,这些成分与抗菌活性相关且可能具相加/协同作用,这与观察到的L. monocytogenes抑制结果一致。研究结果一致证明ROEO对低温慢煮火鸡肉中L. monocytogenes具抗菌效应,质谱鉴定亦显示ROEO应用及L. monocytogenes接种后细菌丰度存在差异。综上,结果确认在此模型中ROEO对L. monocytogenes具抗菌活性,使其有望作为低温慢煮火鸡肉——尤指7天冷藏贮存期内——的天然保鲜剂。上述发现仅适用于此低温慢煮野生火鸡模型中L. monocytogenes,不构成ROEO对其他病原菌直接影响的直接证据。