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生鲜农产品生产、运输和储藏过程中,由于食品腐败菌和病原微生物的侵染,极易腐败变质,且在食品腐败菌和病原微生物的生长繁殖过程中,不仅产生腐败臭味和异味,还会产生一些毒素,导致食物中毒。利用我国丰富的植物资源研究和开发天然高效、安全无毒及广谱的植物源防腐保鲜剂代替化学防腐剂已经成为生鲜农产品防腐保鲜的研究热点。本研究从28种植物提取物中筛选得一种抑菌效果最好的牡丹花蕾提取物,旨在研究其抑菌活性并鉴定分析其主要化学成分,并以Staphylococcus aureus、Pseudomonas aeruginosa和Escherichia coli O157:H7作为测试菌,研究牡丹花蕾提取物的抑菌机理。S.aureus、P.aeruginosa、E.coli O157:H7、Penicillium Chrysogenum和Aspergillus niger等8种腐败微生物为指示菌,抑菌圈直径为指标,对28种植物提取物进行抑菌活性筛选,发现在28种植物提取物中牡丹花蕾提取物抑菌效果最好,对细菌和酵母具有很强的抑制作用,对霉菌也有一定的抑制作用;同时,优化了牡丹花蕾提取方法,获得具有高抑菌的牡丹花蕾提取物;并且用UPLC-MS成分分析,鉴定出16种主要化学成分,包括3种酚酸,4种类黄酮,3种单萜糖苷和6种没食子酰单宁。进一步通过琼脂滤纸片扩散法、微量稀释法和生长曲线法考察了牡丹花蕾提取物的抑菌活性,结果显示,牡丹花蕾提取物对所有的测试的细菌的最低抑制浓度(MIC)和最低致死浓度(MBC)分别为1.56-3.13 mg·mL-1和6.25-12.5 mg·mL-1,属于高效植物抑菌剂;考察了牡丹花蕾提取物的其他特性,结果显示牡丹花蕾提取物具有较宽泛的pH使用范围、耐高温和紫外稳定性;牡丹花蕾提取物具有优良的性能和潜在的实际应用前景。对牡丹花蕾提取物的抑菌机理进行了探讨,通过细胞膜膜脂肪酸组成、膜蛋白氨基酸残基荧光光谱、膜流动性、膜通透性及细胞形态变化分析,研究结果表明,在MIC和MBC下,S.aureus细胞膜直链饱和脂肪酸和反式不饱和脂肪酸饱和脂肪酸的相对含量增加了23.67%和27.87%,而支链饱和脂肪酸和顺式不饱和脂肪酸的相对含量降低了27.16和32.64%;提取物致使膜蛋白Phe、Trp和Tyr残基荧光强度显著降低,并且随着的浓度增大,最大发射波长发生明显红移,表明牡丹花蕾提取物与膜结合,导致膜蛋白结构和构象改变、膜流动性降低和膜功能障碍;PI和NPN荧光强度显著增加,表明牡丹花蕾提取物破坏细胞膜完整性和增加膜通透性,胞内物质外泄;此外,DNA荧光光谱猝灭明显,核酸染液竞争实验琼脂糖凝胶电泳条带变浅,表明牡丹花蕾提取物渗入细胞与DNA结合,影响DNA的正常功能,同时,胞内ROS上升,表明细胞被氧化损伤,RT-PCR检测表明S.aureus毒力基因hla,sea,tst和agrA以及E.coli O157:H7毒力基因stx2,eae和ygaG的转录受到抑制。