蠟樣芽孢桿菌作為常見食源性致病菌，其孢子具有極強的耐受力，傳統(tǒng)殺菌方法往往難以徹底滅活，給食品工業(yè)帶來巨大挑戰(zhàn)。近期，一項研究揭示了微酸性電解水（SAEW）在殺滅蠟樣芽孢桿菌孢子方面的顯著效果，為食品安全提供了創(chuàng)新解決方案。
SAEW 高效殺滅蠟樣芽孢桿菌孢子
實驗表明，SAEW 對蠟樣芽孢桿菌孢子的滅活效果與有效氯濃度（ACC）和處理時間密切相關(guān)。當 ACC 達到 100 mg/L 并處理20分鐘時，孢子數(shù)量可減少 5.81 log CFU/mL，遠超傳統(tǒng)方法的殺菌效率。即使在較低濃度（60 mg/L）下，處理5分鐘即可實現(xiàn) 3.40 log CFU/mL的殺滅效果，顯示出 SAEW 在食品加工中的巨大潛力。
多重機制破壞孢子結(jié)構(gòu)
通過掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）觀察發(fā)現(xiàn)，SAEW 處理會導致孢子表面破裂、外膜脫落，并破壞核心結(jié)構(gòu)。高濃度 SAEW 處理后，孢子內(nèi)膜（IM）完整性喪失，核心物質(zhì)如二吡啶甲酸（DPA）大量泄漏，直接導致孢子死亡。這種物理結(jié)構(gòu)的破壞是 SAEW 殺菌的關(guān)鍵機制之一。
圖1.SAEW 處理后蠟樣芽孢桿菌孢子的 SEM 圖像。（A-a）無菌去離子水;（B-b）SAEW：60 mg/L ACC 持續(xù)1分鐘;（C-c）SAEW：60 mg/L ACC 持續(xù)5分鐘;（D-d）SAEW：60 mg/L ACC 持續(xù)10分鐘;（E-e）121 °C，25分鐘;（F-f）SAEW：20 mg/L ACC 持續(xù)2分鐘;（G-g）SAEW：60 mg/L ACC 持續(xù)2分鐘;（H-h）SAEW：100 mg/L ACC 持續(xù)2分鐘。紅色箭頭表示細胞碎片和變形或塌陷的孢子[1]
圖2.SAEW 處理后蠟樣芽孢桿菌孢子的 TEM 圖像。（A）無菌去離子水;（B）SAEW：60 mg/L ACC 持續(xù)1分鐘;（C）SAEW：60 mg/L ACC 持續(xù)5分鐘;（D）SAEW：60 mg/L ACC 持續(xù)10分鐘;（E）121 °C，25分鐘;（F）SAEW：20 mg/L ACC 持續(xù)2分鐘;（G）SAEW：60 mg/L ACC 持續(xù)2分鐘;（H）SAEW：100 mg/L ACC 持續(xù)2分鐘。藍色箭頭表示未處理孢子的部分結(jié)構(gòu)，紅色箭頭表示 SAEW 處理的孢子的受損結(jié)構(gòu)[1]
靶向損傷內(nèi)膜功能
SAEW 的殺菌作用不僅限于結(jié)構(gòu)破壞，更通過損傷孢子內(nèi)膜功能實現(xiàn)。實驗顯示，經(jīng) SAEW 處理的孢子在高鹽環(huán)境中存活率顯著下降，且在模擬發(fā)芽過程中，內(nèi)膜通透性異常導致 PI 染色率高達 80% 以上。這表明 SAEW 通過破壞內(nèi)膜的關(guān)鍵蛋白，阻斷了孢子復蘇的可能。
無 DNA 損傷的安全特性
與傳統(tǒng)化學消毒劑不同，SAEW 處理后的孢子未檢測到 DNA 突變，其殺菌機制主要依賴物理結(jié)構(gòu)破壞而非遺傳物質(zhì)損傷。這一特性使得 SAEW 在保障食品安全的同時，避免了潛在的遺傳風險，符合現(xiàn)代食品加工的安全需求。
實際應(yīng)用與展望
目前，SAEW 已在日本、韓國等地的食品加工中得到應(yīng)用，尤其適用于即食食品、生鮮農(nóng)產(chǎn)品的表面消毒。研究人員指出，SAEW 結(jié)合輕度加熱或超聲波技術(shù)，可進一步提升殺菌效果，同時減少對食品營養(yǎng)成分的破壞。未來，隨著技術(shù)優(yōu)化，SAEW 有望成為食品工業(yè)中替代傳統(tǒng)化學消毒劑的首選方案。
結(jié)語：微酸性電解水以其高效、安全、環(huán)保的特性，為食品殺菌領(lǐng)域帶來了革新。通過靶向破壞孢子結(jié)構(gòu)與功能，SAEW 在保障食品安全的同時，也為可持續(xù)食品加工提供了新思路。隨著研究的深入，這一技術(shù)將為全球食品安全防線添磚加瓦。
參考來源：[1]Zhang C, Yang G, Shen P, et al. Inactivation mechanism of slightly acidic electrolyzed water on Bacillus cereus spores[J]. Food Microbiology, 2022, 103: 103951.
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~崔創(chuàng)。
