青霉属实菌是导致采后病害的次要动物病原菌之一，因青霉属线%，此中最具代表性的菌种包罗指状青霉、扩展青霉和意大利青霉等。意大利青霉和指状青霉次要传染柑橘类生果，而扩展青霉则可以或许传染多种生果和蔬菜。Wang Yang等以姜黄素为光敏剂，VC为增效剂，探究了分歧前提下PDT对意大利青霉的灭活扣果并使用于鲜切橙子的保鲜感化。研究表白，姜黄素、VC取蓝光结合利用对意大利青霉孢子的灭活扣果显著优于零丁利用。正在尝试前提下（75 μmol/L姜黄素、250 mg/L VC、20 min蓝光映照），意大利青霉孢子数削减了4。61（lg（CFU/mL））。有研究表白，正在100 μmol/L 姜黄素、420 nm LED光照30 min前提下，PDT对扩展青霉孢子灭活率达到99。7%。另一项关于扩展青霉的研究同样显示，颠末姜黄素介导的光动力灭活处置后，菌丝细胞的细胞壁和细胞膜会遭到严沉毁伤。正在较低的姜黄素浓度（50 µmol/L）前提下，细胞壁会呈现空泡化现象；而当姜黄素浓度添加到300 µmol/L时，光动力处置可导致菌丝布局发生分裂。

　　光动力抗实菌手艺做为一种绿色、高效的杀菌方式，正在食物保鲜范畴展示出庞大的使用潜力。跟着手艺的不竭前进，将来无望正在食物范畴阐扬更大感化，为食物平安和人类健康供给保障。

　　取细菌比拟，实菌的靶标更为复杂，才能达到类似的灭活扣果。例如Eichner等正在研究中发觉，利用浓度为0。5 μmol/L和1 μmol/L的5，10，15，20-四(1-甲基-4-吡啶基)卟啉四(对甲苯磺酸盐)（TMPyP），并连系0。5 J/cm2的光照剂量，能够别离将耐甲氧西林金葡萄球菌和肠出血性大肠杆菌的数量削减跨越3 个数量级。比拟之下，更高的TMPyP浓度（5 μmol/L）和更大的光照剂量（12 J/cm2）才能实现对白色念珠菌的灭活。雷同地，正在1。5×10－5 mol/L叶绿酸和18 J/cm2的发光二极管（light emitting diode，LED）映照下，大肠杆菌的数量可削减95%。然而，要实现对尖孢镰刀菌发展的显著（延迟51%～74%），则需要更高浓度的叶绿酸（5×10－4～5×10－3 mol/L）。此外，一些光敏剂可以或许高效杀灭革兰氏阳性菌和革兰氏阳性菌，但对实菌细胞的杀伤结果却不显著。有研究表白虽然具有大量阳离子电荷的光敏剂正在革兰氏阳性菌和革兰氏阳性菌的灭活中起主要感化，但因为其布局特征难以无效渗入到实菌细胞，因而具有较低阳离子电荷的亲脂性布局可能更适合用于实菌细胞的光动力灭活。

　　其次，实菌细胞具有一层核膜，这是细菌细胞所不具备的布局特征。这层核膜可以或许无效光敏剂本身以及ROS的穿透，从而进一步降低DNA受损的风险，这种额外的机制进一步加强了实菌对PDT的耐受性。

　　PDT正在食物保鲜中具有延缓衰老、防止变质、调理果实成熟时间等积极感化，其结果次要受光敏剂类型、光照特征、食物基质、方针微生物等要素影响。因为实菌取细菌细胞壁布局的差别，正在不异前提下，且其发生的实菌毒素正在生物合成后可以或许正在食物中持久存正在。因而，为了深切领会光动力抗实菌手艺正在食物范畴的使用，本文以中国知网和Web of Science数据库中的焦点调集做为数据源。中文检索式为：从题 = (光动力 + 光敏化) AND (抗实菌 + 实菌)；英文检索式为：TS = ((“photodynamic” OR“photosensitization”) AND (“antifungal” OR “fungicidal”OR “fungal”))；解除尺度：1）反复文献；2）综述、会议和等；3）取从题无关的文献；4）研究范畴不属于食物范畴使用的文献。颠末筛选，最终检索到19 篇关于光动力抗实菌手艺正在食物范畴使用的文章（表1）。

　　黄曲霉菌是一种产毒实菌，常见于生果和谷物中，其发生的黄曲霉毒素是食物平安范畴关心的主要实菌毒素之一。研究表白，姜黄素介导的PDT对黄曲霉菌及其毒素具有显著结果。Temba等的研究，姜黄素介导的PDT是一种无效削减玉米粒中黄曲霉分生孢子数量的方式，处置后玉米粒中黄曲霉孢子削减了2 个数量级。后续研究进一步表白，颠末光动力处置并正在26 ℃储存10 d的玉米，其黄曲霉毒素B1含量显著降低了70%以上。

　　除此之外，开辟新型光敏剂已成为加强光动力抗实菌效率的主要研究标的目的。例如，Trabelsi等将百里喷鼻精油做为光敏剂，连系UV-C光源映照，以评估其对番茄采后灭菌的结果。成果表白，百里喷鼻精油正在光动力处置过程中表示出显著的抗实菌活性，出格是正在番茄病原菌如灰霉菌和链格孢菌方面结果显著。百里喷鼻精油的次要活性成分喷鼻芹酚正在紫外光的激发下会为电子激发态的单线态。正在这种形态下，它取氧气发生反映，构成如·OH和H2O2等细胞毒性物质，这些物质可以或许微生物，特别是菌丝体。Li Xiran等的研究表白，将VK3的雷同物亚硫酸氢钠甲奈醌取模仿太阳光的映照相连系，能够无效障碍柑橘果实上孢子的萌生、菌丝的发展，并降低病害的发病率。新型光敏剂介导的PDT为食物中实菌污染及实菌毒素的节制供给了新的研究标的目的。

　　然而，虽然PDT正在食物范畴展示出庞大潜力，但其现实使用仍面对一些挑和。例如，实菌复杂的细胞布局、光敏剂的水溶性和不变性问题、光照分布不均等。此外，对持久食用经PDT处置食物的平安性仍存正在必然担心。基于目前研究的局限性，将来的研究标的目的能够集中正在以下几个方面：起首，应着沉于光敏剂的改良取立异，特别是无色无味的天然光敏剂，以提高其正在食物中的合用性和平安性；其次，光照系统的优化取立异，确保光照的平均性和穿透深度，以提拔PDT的杀菌效率。对于概况积较大，外形趋近于的食物，能够考虑全方位照明；此外，还应积极摸索协同加强PDT手艺的开辟，例如采用纳米结合PDT、光动力结合抗实菌药物等手段，进一步提拔PDT的抗实菌结果。

　　近年来，PDT做为一种新型的医治手段正在实菌传染范畴展示出广漠的使用前景，正在多种实菌传染的医治中了其平安性和无效性。相较细菌等原核生物，实菌做核生物，其奇特的细胞布局特征，特别是细胞核和细胞壁的存正在，一曲以来为新型抗实菌药物的研发带来了庞大挑和。而PDT因为其光谱高效、低毒副感化、多靶点灭活等劣势，正在临床医治多种实菌传染中已获得普遍使用。PDT正在医学范畴灭活实菌过程中所展示出的一系列奇特劣势，也为其正在食物范畴做为匹敌食源性实菌传染的新手段奠基了主要的理论根本并展现了庞大的使用潜力。

　　灰霉菌是一种全球性分布的病原菌，可侵染20多种抚玩动物和主要农做物，正在“十大”动物实菌病原菌中位居第二。研究表白，13 µmol/L姜黄素介导光动力处置草莓可使灰霉菌孢子数削减3。25（lg（CFU/g））。800 µmol/L姜黄素取430 nm可见光连系时，可使灰霉菌孢子完全失活，且姜黄素介导的光动力处置还能削减灰霉菌发生的动物毒性代谢物，进一步降低其对动物的风险。此外，基于PDT的纳米材料正在灰霉菌防治中展示出庞大潜力。例如，silane纳米颗粒正在映照下表示出优异的抗实菌活性，其对灰霉菌孢子萌生和菌丝发展的半浓度别离为0。022 611 g/L和0。014 213 g/L，并正在草莓保鲜尝试中展示出优异的抗实菌结果。

　　此外，线 倍，因而需要更大量的ROS才能无效灭活。这种体积差别影响了PDT的杀菌效率，由于ROS的扩散和感化范畴遭到，难以正在较大的实菌细胞内实现平均分布和无效杀伤。

　　摄入脚量的新颖生果和蔬菜是维持健康炊事模式的焦点要素，世界卫生组织每日应摄入至多400 g新颖果蔬。然而，因为其高水分活度和丰硕的养分成分，正在室温前提下极易遭到病原微生物的侵染。因而，无效节制果蔬中的微生物污染，出格是实菌的繁衍，是耽误货架期、削减采后丧失的环节节制点。表1中光动力抗实菌手艺次要使用于生果保鲜，同时正在部门蔬菜防腐中展示出潜力。例如，Al-Asmari等利用姜黄素连系420 nm氙灯对鲜枣进行光动力处置，正在30 ℃和4 ℃前提下，处置后的鲜枣保质期别离耽误至对照组的2 倍和3 倍。此外，Huang Li等研究次要切磋了姜黄素正在430 nm可见光映照下对草莓中提取的灰霉菌孢子的光动力灭活扣果，但尚未进一步验证该处置对新颖生果中灰霉病菌的现实结果。比拟之下，另一项研究通过利用1 000 µmol/L姜黄素溶液喷洒草莓概况并用蓝光（420 nm）映照10 min的处置体例，将线%，并将果实的储存时间从8 d耽误至12 d。值得留意的是，果实总可溶性固形物和总糖含量别离添加了9%和22%，这有帮于进一步提高消费者的接管度。同时，果蔬富含酚类物质，这些物质具有抗菌和抗氧化等多种生物活性。研究表白番茄果实中的灰霉菌和链格孢菌正在光动力处置下，其存活率别离降至17%和12%，该处置还连结了番茄的环节质量目标，如硬度、颜色和可溶性固形物含量等。

　　实菌污染已成为全球食物平安和农业经济可持续成长的严沉挑和。据统计，全球每年约有25%的农产物遭到霉菌毒素污染，此中约2%因污染程度严沉而完全食用价值。正在此布景下，PDT做为一种绿色、高效的非热杀菌手艺，其正在食物范畴匹敌实菌方面的应器具有主要的意义。

　　目前，正在光动力抗实菌手艺中，已发觉多品种型的光敏剂具有潜正在的杀菌结果。由表1可知，姜黄素是当前食物范畴中支流的光敏剂之一。姜黄素是从姜科动物姜黄根茎中提取的多酚类化合物，也是一种天然食用色素和食物添加剂。它具有来历普遍、成本低、无污染且平安性高档长处。研究表白，姜黄素介导的PDT可以或许显著降低霉菌孢子和细胞的存活率，其杀菌结果取实菌品种、光敏剂浓度和光照剂量等要素亲近相关。Seididamyeh等研究发觉，光动力处置正在体外灭活灰霉菌孢子的结果不只依赖于光照剂量，还遭到溶剂、光敏剂浓度和辐照强度等要素的影响。正在最佳前提下（姜黄素浓度13 µmol/L、辐照强度31。75 mW/cm2和光照剂量19。05 J/cm2），消融正在乙醇溶液中的姜黄素可以或许对孢子完全灭活，而消融正在中链甘油三酯油中的姜黄素则无法达到同样的结果。Al-Asmari等发觉，当姜黄素浓度跨越1 000 µmol/L时，未能进一步削减实菌孢子的数量，这可能是因为高浓度的姜黄素溶液导致夹杂物的浊度添加，从而构成光学樊篱，使得光更多地被散射而非被接收，进而了光动力灭活的结果。取这些影响要素构成对比的是，Mukubesa等的研究表白，前提对姜黄素介导的光动力灭活扣果影响较小。正在15～35 ℃温度范畴和pH 1。5～9。0前提下，姜黄素介导光动力灭活黄曲霉分生孢子和菌丝的效率并未发生显著变化。然而，姜黄素的水溶性和化学不变性较差，其水溶性仅约3×10－8 mol/L，因而姜黄素正在溶液中容易发生堆积，通过不附着和渗入到细胞中减弱光毒性潜力，导致其堆积体的单线态氧量子产率降低，这极大地了其正在抗实菌光动力处置中的使用。近年来，针对姜黄素的水溶性和不变性问题开展了大量研究并取得了显著进展。研究表白，通过将姜黄素包载于特定的胶体布局（如水包油乳液中的疏水液滴或纳米颗粒悬浮液）中，能够显著改善其正在水中的分离性和不变性。操纵阿拉伯胶做为不变剂，纳米颗粒悬浮液（65 μmol/L姜黄素）较乳状液表示出更优异的抗菌机能。当阿拉伯胶添加量从0。5%增至2。5%时，纳米颗粒悬浮液对灰霉菌孢子的灭活效率显著提拔，可削减0。39～3。40（lg（CFU/mL））的孢子数量，而乳状液系统的灭活扣果仅为0。00～0。46（lg（CFU/mL））。值得留意的是，阿拉伯胶做为不变剂不会影响姜黄素的光动力抗实菌活性。

　　光敏剂的非性感化机制了其对实菌细胞的靶向效率。为提高光敏剂的选择性，研究者提出了基于载系统统的靶向递送策略。壳聚糖做为一种天然阳离子多糖，因其奇特的生物学特征而成为抱负的载体材料。壳聚糖照顾正电荷的氨基（—NH3＋），这些氨基基团可以或许取实菌细胞壁概况带负电荷的磷酸甘露聚糖通过静电彼此感化产素性连系。Dibona-Villanueva等成功制备了壳聚糖-核黄素偶联物，研究成果表白，正在质量浓度为0。5 g/100 mL的前提下，壳聚糖-核黄素偶联物经可见光映照后可完全指状青霉的发展。值得留意的是，壳聚糖-原卟啉IX偶联物正在极低质量浓度（＜0。005 g/100 mL）前提下经可见光映照即表示出显著的抗实菌结果，其最小抑菌浓度较壳聚糖-核黄素偶联物降低了两个数量级。这一发觉不只了光敏剂的化学布局和特征对其抗实菌结果具有显著影响，同时也凸显了壳聚糖做为载系统统正在提高光敏剂选择性方面的优胜机能。

　　虽然细菌和病毒是食源性疾病的次要致病要素，但实菌正在天然界平分布普遍，其激发的食物问题同样不容轻忽。取细菌分歧，霉菌凡是需要更高的氧气浓度，因而它们更倾向于正在固体基质概况发展。正在对相关研究进行梳理时发觉，表1中所涉及的19 篇文章中，研究最多的3 种实菌别离是灰霉菌、青霉属实菌和黄曲霉菌。

　　实菌对PDT的耐受性较高可能归因于其细胞布局上的差别。起首，细菌和实菌的细胞壁布局分歧。实菌细胞壁由甘露糖卵白、β-葡聚糖、几丁质和细胞膜构成（图2）。此中，几丁质做为N-乙酰葡糖胺的聚合物，其高机械强度菌细胞壁供给了坚硬且紧凑的特征。细胞壁的毁伤不只能够间接导致细胞灭亡，还推进了光敏剂正在细胞内的渗入和堆集，从而通过添加亚细胞布局和其他细胞组分的氧化毁伤，进一步加快细胞灭亡。因为实菌细胞壁厚且致密，因而不易遭到包罗PDT正在内的外部压力的影响。然而，值得留意的是，实菌细胞壁的渗入性介于革兰氏阳性菌取革兰氏阳性菌之间，这一特征使其素质上对外部物质的渗入能力优于革兰氏阳性菌。

　　PDT是一种基于光敏剂、特定波长的光源和氧3 个要素组合的医治模式。目前，次要有两品种型的光动力反映（图1）。起首，基态（S0）的光敏剂正在光照激发下会跃迁至激发单沉态（S1），随后通过系间穿越达到激发三沉态（T1）。处于T1形态的光敏剂能够通过两种次要反映径阐扬感化：I型反映中，光敏剂取四周的无机物和基态氧发生反映，生成多种ROS，包罗超氧阴离子基（O－2·）、过氧化氢（H2O2）、羟基（·OH）和单线）等，这些ROS可以或许使靶细胞失活；II型反映中，光敏剂将能量传送给三沉态氧（³O2），生成活跃的1O2，这种1O2可以或许通过氧化毁伤卵白质、核酸等生物大，最终实现对靶细胞的灭活。光动力抗实菌机制具有多要素性和非性的特点，其感化次要依赖于PDT发生的1O2和ROS阐扬感化。这些ROS可以或许穿透实菌细胞的细胞壁取细胞膜，促使光敏剂向细胞内部的转移；随后，ROS会对细胞内的多个靶标形成光毁伤，例如导致酶和卵白质失活、激发脂质过氧化等。这些毁伤还会进一步内部细胞器（溶酶体、线粒体和细胞核），最终导致细胞膜分裂、细胞器功能妨碍，从而激发细胞灭亡。值得留意的是，因为ROS的时间较短，且光敏剂对实菌细胞本身无毒性，这种特征使得实菌不易发生耐药性。此外，正在I型光动力反映过程中会发生多种ROS，但实菌细胞曾经进化出一系列酶促和非酶促抗氧化反映机制。需要强调的是，虽然实菌细胞存正在大量可以或许断根氧基的酶，但其对断根PDT发生的1O2的机制仍未阐明，这一机制的缺失使得1O2成为光动力抗实菌手艺中最为环节的ROS之一。Song Lili等的研究表白，PDT处置5 min后，61。5%的扩展青霉孢子呈现ROS荧光信号显著加强，且超氧化物歧化酶活性敏捷上调。然而，跟着处置时间的耽误，超氧化物歧化酶活性逐步降低。这表白当细胞内ROS程度升高到必然程度时，会激活实菌的抗氧化防御系统，这一发觉为优化光动力抗实菌医治方案供给了主要理论根据。

　　光动力抗实菌手艺做为一种成熟的非热杀菌手艺，正在医疗和临床范畴已普遍使用于多种实菌传染的医治，并取得了显著成效。然而，其正在食物范畴的使用仍处于摸索阶段。本文系统阐发了光动力抗实菌手艺的感化机理及手艺难点，从光敏剂、光源和线 个维度深切分解了该手艺正在食物范畴的成长示状，进而切磋光动力抗实菌手艺正在食物保鲜中的使用前景。PDT能无效节制食物中病原实菌，可用于耽误新颖蔬菜、生果、谷物等食物的保质期，且不会对食物质量和风味发生显著影响。

　　陈妙凤、杨昊青、林少玲*等系统阐述光动力抗实菌手艺的根基道理及环节手艺难点，全面梳理其正在食物范畴的成长示状，并深切切磋光动力抗实菌手艺正在食物保鲜中的使用前景。本研究通过系统性梳理近年来PDT正在抗实菌范畴的研究，以推进光动力抗实菌手艺正在食物范畴使用取成长。

　　正在低水分活度的食物基质（如坚果和谷物）中，食源性病原体往往呈现休眠形态，但当前提达到适宜范畴时可恢新生性。目前关于光动力处置这类食物以提拔保鲜结果的研究尚处于摸索阶段，但已有的研究成果显示出积极的使用前景。Temba等研究了50 μmol/L姜黄素连系420 nm波长、60 J/cm2外显子弧光灯的光动力灭活处置，可显著受孢子污染玉米粒中黄曲霉毒素B1的生成。成果显示，光动力灭活处置后黄曲霉毒素B1含量降至82。4 μg/kg，而未处置组高达305。9 μg/kg，因而姜黄素介导的光动力处置能无效削减玉米粒中黄曲霉毒素的污染。

　　光源是PDT的焦点要素之一，具有激活光敏剂的光化学反映感化。光源的光谱特征、辐照度和光剂量等环节参数间接影响ROS的生成效率，从而影响PDT的灭活扣果。目前，PDT系统常用的3 种光源次要包罗以下几类：1）广谱灯，如白炽灯、卤素灯、氙灯等，其辐射光谱较宽，照光面积大；2）激光，其劣势正在于可以或许输出单色窄光谱的相关光；3）LED，其具有发光效率高、合用性强、发射波长笼盖范畴广、能耗低等长处，因而正在PDT范畴获得普遍使用。表1显示有8 项（42%）研究将LED做为光源，波长集中正在420～460 nm之间。还有5 项（26%）研究选用氙灯做为光源，波长均为420 nm，这可能归因于其成本效益高、设想简练以及照明范畴广等特点。正在现实使用中，正在选择PDT的光源时，需要考虑包罗经济性、合用性、波长范畴及输出功率等环节参数。然而，PDT正在食物系统中的使用结果遭到多种物理要素的限制。起首，食物概况的光学特征（如反射率、粗拙度）和几何外形（如曲率、凹凸布局）会导致光分布的不服均性。其次，因为可见光正在食物基质的穿透深度无限，PDT的使用可能有必然。然而，其概况杀菌方面显示出必然的劣势，能合用于新颖农产物的表层微生物节制。