Meccanismo di danno della membrana della protocatechualdeide contro Micrococcus luteus e suo effetto sulle caratteristiche di qualità della carne suina

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 18856 (2022) Citare questo articolo

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Questo studio ha studiato il meccanismo del danno alla membrana causato dalla protocatechualdeide (PCA) contro il Micrococcus luteus e ha valutato gli effetti della PCA sulle proprietà sensoriali e fisico-chimiche della carne di maiale. Il meccanismo di inibizione del PCA su M. luteus è stato studiato determinando la concentrazione minima inibitoria (MIC) in base al potenziale di membrana, alla concentrazione di ATP intracellulare, al pH intracellulare, al microscopio confocale a scansione laser (CLSM) e al microscopio elettronico a scansione con pistola a emissione di campo (FEG- SEM). I risultati hanno mostrato che la MIC del PCA contro M. luteus era di 1,25 mg/mL. L'iperpolarizzazione della membrana cellulare batterica, una diminuzione della concentrazione di ATP intracellulare e del pH intracellulare hanno indicato che il PCA ha danneggiato la membrana cellulare di M. luteus. L'osservazione FEG-SEM ha rivelato che il PCA potrebbe causare il collasso della superficie, la rottura della membrana cellulare e il deflusso del contenuto di M. luteus. Inoltre, è stato scoperto che il PCA inibisce l'aumento del numero totale di colonie, il tasso di crescita del valore delle sostanze reattive all'acido tiobarbiturico (TBARS) e la mobilità dell'umidità nella carne di maiale cruda. Inoltre, ha migliorato il colore e la consistenza della carne di maiale cruda, prolungandone efficacemente la durata di conservazione. Questo studio incoraggerà l'applicazione del PCA come agente antibatterico naturale nell'industria alimentare.

Durante il processo di conservazione, i prodotti alimentari possono essere facilmente contaminati da microrganismi, che possono causare alterazioni e deterioramenti, e in genere vengono aggiunti conservanti per prolungare il periodo di conservazione degli alimenti. Tuttavia, i conservanti chimici hanno effetti collaterali potenzialmente tossici e problemi residui e possono rappresentare un pericolo per la salute umana se aggiunti in modo improprio. Inoltre, un uso eccessivo può causare inquinamento ambientale1. Pertanto, lo sviluppo di conservanti alimentari naturali ecologici, sicuri ed efficienti è un argomento di ricerca popolare. I conservanti naturali di origine vegetale sono ricchi di risorse, rispettosi dell'ambiente, sani, sicuri e non tossici e hanno proprietà antibatteriche2. Possono servire come nuovi conservanti e agenti antibatterici, che possono essere utilizzati in aromi e fragranze, cosmetici, alimenti, medicinali e prodotti farmaceutici3. Sono stati segnalati agenti antimicrobici di origine vegetale, inclusi composti polifenolici (ad esempio, polifenoli del tè verde, oleuropeina, acido vanillico, acido cinnamico, acido ferulico e acido siringico), flavonoidi (ad esempio, quercetina) e terpenoidi (ad esempio, carvacrolo, timolo , eugenolo)4. Hanno elevate proprietà antibatteriche e possono conservare efficacemente il cibo. Utilizzando le proprietà antiossidanti e antibatteriche dell'olio essenziale di foglie di olivo, Saleh et al.5 hanno scoperto che l'aggiunta di estratto di foglie di olivo (OLE) alla carne di pollame potrebbe inibire la crescita di microrganismi, mantenere la qualità chimica e le proprietà sensoriali della carne di pollame ed estendere la durata di conservazione della carne di pollame. Tamkutė et al.6 hanno scoperto che gli estratti di vinaccia di mirtillo rosso efficacemente isolati inibiscono la crescita di agenti patogeni di origine alimentare e la formazione di prodotti di ossidazione dei lipidi (malondialdeide) nella carne di maiale, aumentando la sicurezza microbiologica e la stabilità ossidativa dei prodotti a base di carne di maiale. Negli ultimi anni, la protocatechualdeide (PCA) ha attirato l’attenzione per i suoi molteplici effetti. Nel campo della conservazione degli alimenti, il PCA ha valore scientifico e varie potenziali applicazioni come additivo alimentare naturale per prolungare la durata di conservazione di alcuni prodotti.

Il PCA, un composto antiossidante naturale idrosolubile, appartiene alla classe degli acidi fenolici. Il PCA è identificato in una varietà di erbe (ad es. foglie di bile, foglie di agrifoglio e radici di salvia), la maggior parte delle quali selvatiche7. Chang et al. identificato sei composti principali dall'estratto di acetato di etile di Phellinus linteus. Hanno concluso che il PCA è il principale composto fenolico di P. linteus con attività di eliminazione dei radicali DPPH, tra gli altri effetti8. Studi preliminari hanno suggerito che il PCA esibisce varie attività biologiche (ad esempio, antiaterosclerosi, antiossidante, antinfiammatoria, antifibrosi, antitumorale, antitumorale, protezione cardiovascolare, protezione nervosa e altri effetti)9,10 ,11. Studi esistenti hanno suggerito che il PCA presenta varie proprietà antibatteriche. Il PCA mostra un'adeguata attività antibatterica contro i patogeni di origine alimentare come Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Ralstonia solanacearum e Cronobacter sakazakii12,13,14. Tuttavia, l’effetto inibitorio del PCA sul Micrococcus luteus e il suo meccanismo e la sua applicazione come agente antimicrobico aggiunto al cibo sono stati raramente riportati.