穏やかな熱と植物精油成分を組み合わせて、バッファー中およびココナッツ水中で大腸菌の耐性変異体を不活化する

Combination of mild heat and plant essential oil constituents to inactivate resistant variants of Escherichia coli in buffer and in coconut water.

• Elisa Gayán
• Elise Geens
• Daniel Berdejo
• Diego García-Gonzalo
• Rafael Pagán
• Abram Aertsen
• Chris W Michiels

抄録

クリーンラベル付きの最小限に加工された食品に対する需要の高まりは、集中的な加熱と従来の保存料に代わるマイルドな加工方法と天然抗菌剤の研究を刺激している。しかし、我々は以前に、いくつかの細菌をマイルドな加熱または抑制下の濃度の精油成分（EOC）に反復的に曝露すると、これらの処理に対する抵抗性が増大した変異体の出現を誘導する可能性があることを実証している。軽度の熱といくつかのEOCの組み合わせは微生物の不活化に相乗効果があるので、我々は耐性大腸菌の突然変異体に対するそのような組み合わせの可能性を評価した。シトラール、カルバクロール、t-シンナムアルデヒドは、緩衝液に懸濁した野生型MG1655の熱不活化（53.0℃、10分）を相乗的に増加させたが、カルバクロール（200μl/l）との組み合わせのみが、すべての変異体の抵抗性の増加を緩和することができた。さらに、熱とカルバクロールの組み合わせは、相乗的に大腸菌O157:H7 (ATCC 43888)の耐熱性変異体を不活性化するように作用した。この併用処理は、温度を57.0℃まで上げなければならなかったが、ココナッツ水の中で最も耐性の高い変異体を相乗的に5 log以上減少させることができた。したがって、マイルドな熱とカルバクロールの組み合わせは、マイルドな処理に有望であり、熱抵抗性の発達を打ち消すことが期待される。

The growing demand for minimally processed foods with clean labels has stimulated research into mild processing methods and natural antimicrobials to replace intensive heating and conventional preservatives, respectively. However, we have previously demonstrated that repetitive exposure of some bacteria to mild heat or subinhibitory concentrations of essential oil constituents (EOCs) may induce the emergence of mutants with increased resistance to these treatments. Since the combination of mild heat with some EOCs has a synergistic effect on microbial inactivation, we evaluated the potential of such combinations against our resistant E. coli mutants. While citral, carvacrol and t-cinnamaldehyde synergistically increased heat inactivation (53.0 °C, 10 min) of the wild-type MG1655 suspended in buffer, only the combination with carvacrol (200 μl/l) was able to mitigate the increased resistance of all the mutants. Moreover, the combination of heat and carvacrol acted synergistically inactivating heat-resistant variants of E. coli O157:H7 (ATCC 43888). This combined treatment could synergistically achieve more than 5 log reductions of the most resistant mutants in coconut water, although the temperature had to be raised to 57.0 °C. Therefore, the combination of mild heat with carvacrol appears to hold promise for mild processing, and it is expected to counteract the development of heat resistance.

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