中图分类号：G269

1 引言

1.1 鼠伤寒沙门氏菌

鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）是一群非适应性或泛嗜性的沙门氏菌，具有广泛的宿主，是世界各国分离率最高的菌型之一。其是引起急性胃肠炎的主要病原菌之一，也是微生物遗传学发展的一种非常重要的细菌。该菌能引起各种家禽和哺乳动物的传染病，也可引起人类感染，具有重要的公共卫生意义。

1.2 沙门氏菌研究现状

沙门氏菌（Salmonella）菌型（菌株）已发现有 1 000 多种，广泛分布于自然界中。到目前为此，世界上没有找到有效预防沙门氏菌传播的药物。

1.3 沙门氏菌的防治方法

1.3.1 物理防治

物理干预，如冷却，热处理，电离辐射，紫外线辐射，以及新的干预措施，如高压处理和超声波，已被用于不同程度的成功，以减少沙门氏菌的发展。[1]

1.3.2 化学防治

化学防治使用的主要试剂如下：有机酸及其盐、甲醛和细菌膜破坏剂，如萜烯和精油。实验药剂包括氯酸盐化合物。许多产品使用来自相同或不同化学基团的试剂的混合物，以实现协同或组合效果。[2]

1.3.3 生物防治

过往的关于沙门氏菌生物防治的主要研究大多与噬菌体有关。噬菌体LPSEYT表现出广泛的pH和热稳定性和快速繁殖活性，具有较短的潜伏期和较大的爆发速率。噬菌体LPSEYT可作为生物控制剂，对沙门氏菌在各种食品基质，包括牛奶和生菜进行相应防治。[3]

1.4 生物膜简介

在食品工业中，鼠伤寒沙门氏菌常以生物膜的形态存在于加工设施的表面。生物膜是一种复杂的多糖蛋白复合物，它由附着在接触面的细菌以及细菌分泌的胞外聚合物组成。在生物膜形成之后，菌体自身的抵御能力增强。与单独的游离菌相比，具有生物被膜的菌体的敏感性很大程度上降低，对抑菌成分的耐受性也更强，这使得对于食品加工器械上生物膜的清理成为一个巨大的挑战。在生物膜形成初期，菌体附着在固体接触面，随着细菌不断繁殖，菌体数量增大。当菌体量达到一定浓度时，细菌接受到浓度信号，多糖、胞外蛋白等逐渐开始合成，一段时间后形成成熟的生物膜。[4]

1.5 肉桂精油简介

肉桂是一种药食两用的植物材料，具有消炎、抑菌、防氧化、降血糖、抗肿瘤等多种作用。 其作为香料已经广泛应用于食品及生活用品行业。[5-6] 近年来，国内外研宄发现精油具有很强的潜在适用性作为抗菌剂，特别是肉桂精油，可作为食品和制药工业的添加剂。

1.6 肉桂精油的抑菌有效成分和抑菌机理

肉桂精油是从干燥肉桂皮中提取所得的挥发油, 是一种常见的香料。酚类、醛类和酮类是肉桂精油的主要活性成分，其中最重要的抑菌物质是反式肉桂醛。大部分精油的抑菌机理主要是使病原菌的细胞膜受损，造成细胞膜破裂，最终导致菌体死亡。[5-6]

1.7 研究目的和意义

目前并未找到能够有效防治沙门氏菌的药物，而肉桂作为一种天然的药食两用的植物材料，并且在过往研究发现其具有抑菌作用，因此本文以肉桂精油为实验材料梯度稀释为不同浓度，作用于现切水果和生物膜细胞，探究肉桂精油的食品安全意义。

2 材料与方法

2.1 实验材料

(1)鼠伤寒沙门氏菌

(2)实验试剂

营养肉汤(青岛高科技工业园海博生物技术有限公司)

琼脂(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)

丁香酚(Macklin）

肉桂醛(damas-beta)

肉桂精油(奥渝精油批发)

二甲亚砜(国药集团化学试剂有限公司)

3 实验仪器：

2QLY-180F振荡培养箱(上海知楚仪器有限公司）

电子天平(上海光正医疗仪器有限公司）

立式压力蒸汽灭菌锅(上海博讯实业有限公司医疗设备厂）

移液器(德国Eppendorf公司）

JB-CJ-1FX洁净工作台(苏州佳宝净化工程设备有限公司)

GWJ纯水机(上海宝儿水有限公司)

XW-80A旋涡振荡仪(海门市其林贝尔有限公司)

4.培养基配制：NB固体培养基：5.4g营养肉汤，4.5g琼脂，250ml蒸馏水

NB液体培养基：5.4g营养肉汤，250ml蒸馏水

2.2 实验步骤

2.2.1 肉桂精油抑菌圈实验

(1)在DMSO万能溶剂中配置浓度为3.2％的肉桂醛，丁香酚，肉桂精油，在经过二倍浓度梯度稀释，获得浓度依次为1.6％，0.8％，0.4％，0.2％，0.1％，0.05％的三种溶液。

(2)取出培养基，滴加100微升培养至对数期的菌液，用镊子在每个培养基表面贴四个直径为6mm的圆纸片，再将其放置在37℃恒温培养箱中培养24小时。

(3)取出平板，测量形成的抑菌圈直径并记录。

2.2.2 生物膜实验

(1)将培养至对数期沙门氏菌按照1：100的比例添加到NB液体培养基中，然后按每孔 1 mL 规格加入 24 孔聚氯乙烯培养板中，37 ℃条件下培养 72 h， 每隔 24 h 更换 1 次培养基

(2)培养结束后，吸出孔内培养基，并用生理盐水洗涤两次。将生物膜分别用0.8％、1.6％的肉桂醛处理3小时。

(3)处理结束后，将生物膜连同孔内溶液一起收集到9ml生理盐水中混匀。进行十倍连续梯度稀释。

(4)取100微升恰当稀释的孔内溶液均匀涂布在NB固体培养基上，在37℃恒温培养箱中培养24小时。

(5)取出培养基进行计数。

2.2.3 水果实验

(1)将圣女果和哈密瓜切成20g的小块，浸泡在稀释后的菌液中，泡置半小时后各取六份分装在塑料袋内，取装有圣女果的三份加入50ml1.6％的肉桂醛，另外三份加入等量生理盐水。哈密瓜组作相同处理。

2.参考生物膜的菌落计数方法。

2.3 数据统计与分析

试验结果表示为“平均值±标准差”，所有试验样本均设置 3 个平行样。

实验结果

表 1 肉桂精油对鼠伤寒沙门氏菌的抑制效果

表 2 丁香酚对鼠伤寒沙门氏菌的抑菌效果

表 3  肉桂醛对鼠伤寒沙门氏菌的抑菌效果

从上表得知肉桂精油、丁香酚、肉桂醛三种精油对鼠伤寒沙门氏菌的抑菌效果基本与精油浓度成正相关，且相同浓度下丁香酚和肉桂醛形成的抑菌透明圈直径更大，这说明这两种精油的抑菌效果都要优于肉桂精油。而三种精油在低浓度下对鼠伤寒沙门氏菌均没有明显的抑菌效果。

表4 不同浓度肉桂醛对沙门氏菌生物膜细胞的抑菌效果

表5 1.6%肉桂醛对水果上鼠伤寒沙门氏菌的抑菌效果

从表中得出肉桂醛浓度越高，对沙门氏菌生物膜细胞的抑制越为明显。这两个实验均适用于这一结论。同时，水果实验中，显然哈密瓜的对照组和处理组的沙门氏菌存活数量差值更大，由此初步得到了肉桂醛对哈密瓜上的鼠伤寒沙门氏菌有更为明显的抑制作用的结论。

3 讨论

研究显示，肉桂精油，丁香酚，肉桂醛三种不同的精油对鼠伤寒沙门氏菌的抑菌效果基本与精油浓度成正相关，且丁香酚与肉桂醛的抑菌效果要优于同浓度的肉桂精油，而浓度过低时对鼠伤寒沙门氏菌基本没有抑制作用。事实上，肉桂精油对其他沙门氏菌如肠炎沙门氏菌和单增李斯特菌在相应的有效抑菌浓度(>0.1mg/ml和>0.2mg/ml）下，能够明显抑制两种致病菌的生长，如洪小利等[6]研究显示。由于在上述实验中发现肉桂醛的抑菌效果较为明显，因此选用0.8％和1.6％浓度的肉桂醛做沙门氏菌生物膜细胞的抑菌效果实验。实验结果显示，沙门氏菌生物膜细胞存活数量与肉桂醛浓度成反相关。过往的研究中，如洪小利等[6]实验得到亚抑菌浓度肉桂精油可以降低肠炎沙门氏菌和单增李斯特菌的粘附性和活性。郑丽平等[7]实验得到肉桂醛可以明显降低生物被膜菌的细胞代谢活性及活菌存活数，可将生物被膜内活菌数降低 2~3 个 log 值。在水果实验中，选用1.6％浓度的肉桂醛做水果上沙门氏菌的抑菌效果实验，可以得到相同的结论。且在哈密瓜上的抑菌效果更加明显，这有利证明了肉桂醛应用于食品安全抑菌防治的可行性。而本次课题仅研究了肉桂醛对哈密瓜和圣女果上沙门氏菌的抑菌效果，并未继续探究其对其他水果上沙门氏菌的抑菌效果，而且并未探究抑制不同水果上沙门氏菌的最佳浓度，因此本次探究拓展了有关肉桂醛应用于食品安全抑菌防治的课题。

4 结论

鼠伤寒沙门氏菌是一种常见的食源性病原菌，其通过逃避宿主防御系统的生存机制以及在细胞内繁殖从而引起人类自限性胃肠炎等入侵性疾病的发病率。本次研究表明，0.80%，1.60%浓度的肉桂醛对鼠伤寒沙门氏菌有一定的抑菌作用，其抑菌效果与之浓度成正相关。小于0.80％浓度的肉桂醛对鼠伤寒沙门氏菌基本没有抑菌效果。同时，沙门氏菌生物膜细胞存活数量与肉桂醛浓度成反相关，肉桂醛能降低生物被膜菌的细胞代谢活性及活菌存活数。肉桂醛也可以明显抑制哈密瓜，圣女果两种水果上鼠伤寒沙门氏菌的生长，其中对哈密瓜上的沙门氏菌抑菌活性更强。此次研究证明了肉桂醛应用于食品安全抑菌防治的可行性，对未来解决有关沙门氏菌的食品安全问题提供了借鉴依据。

参考文献

[1] Sarjit A, Ravensdale J T, Coorey R, et al. Salmonella response to physical interventions employed in red meat processing facilities[J]. Food control, 2019, 103: 91-102.

[2] Wales A D, Allen V M, Davies R H. Chemical treatment of animal feed and water for the control of Salmonella[J]. Foodborne Pathogens and Disease, 2010, 7(1): 3-15.

[3] Bao H, Zhang P, Zhang H, et al. Bio-control of Salmonella Enteritidis in foods using bacteriophages[J]. Viruses, 2015, 7(8): 4836-4853.

[4] [7]郑丽平,陆兆新,孔梁宇,胡安妥,孟凡强,别小妹.鼠伤寒沙门氏菌生物被膜的清除效果研究[J].食品工业科技,2021,42(22):140-152.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2021050085.

[5] 李秀竹. 肉桂精油中抑菌活性成分的分离和抑菌机理研究[D].海南大学,2018.

[6] 洪小利,严媛,林玲淼,朱军莉,黄建锋.肉桂精油对食源性肠炎沙门氏菌和单增李斯特菌的抑菌作用[J].食品与发酵工业,2021,47(17):54-60.DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026116.