新鲜的水果和蔬菜在人们日常饮食中占据至关重要的位置，因其富含多种的营养成分和生物活性物质，包括多酚、维生素和膳食纤维，在预防疾病、促进身体机能及改善生活质量等方面发挥重要作用。新鲜果蔬由于营养丰富、含水量高、代谢活跃，在贮运过程中因温度、湿度等环境因素影响，易发生氧化、褐变及失重等生理变化。而微生物污染引发的腐烂变质，不仅导致经济损失，还可能诱发食源性疾病，威胁消费者健康。为缓解果蔬采后老化及腐败问题，化学防腐剂曾长期作为主要解决方案。然而，化学防腐剂的安全性争议不断，如山梨酸可与许多微生物细胞酶中的巯基结合，抑制细胞生长和微生物繁殖，减缓霉菌和酵母菌的产生，但同时也抑制了益生菌的活性，导致肠道菌群紊乱和免疫力下降。过量摄入亚硝酸盐和硝酸盐会增加心血管疾病的风险，而亚硝酸钠在高温加工时会致癌。此外，耐药性问题日趋严重，部分微生物对传统化学防腐剂产生适应性，导致抑菌效果下降。

天然植物多酚作为绿色抑菌剂展现出显著应用优势，不仅具有突出的抑菌活性，而且抑菌性受到多重因素调控，包括细菌细胞结构差异、多酚的浓度与种类、提取工艺方法及细菌暴露于多酚的处理时间等。相关研究表明，从油茶饼粕中提取的多酚类物质对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌等多种食源性致病菌具有强效抑制作用，其最小抑菌质量浓度（MIC）低至0.63 mg/mL，且对不同菌种的抑制活性呈现明显梯度差异。石榴皮鞣质作为单宁类多酚的典型代表，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均表现出广谱抑菌能力，其活性机制主要通过破坏微生物细胞膜结构实现快速杀菌效果。

天然植物多酚的抑菌机制复杂，涉及对微生物细胞结构、代谢通路的多靶点干预，在食品保鲜中展现出高效性与环境友好性。结合近年研究成果，系统分析天然植物多酚的抑菌作用机理，并对其在果蔬及果蔬制品中的应用潜力进行综述。

植物多酚作为一类广泛存在于植物界的重要次生代谢产物，其分子结构中包含多个酚羟基与芳香环，这种独特的化学特性赋予其多样的生物活性，如抗氧化、抗炎、抗病毒、降血脂、抑菌等。植物多酚广泛分布于水果、蔬菜、谷物、饮料及药用植物中。同种植物不同组织中的多酚种类与含量存在显著差异，多酚在表皮、种子等易受外界侵害的部位富集，通过抗氧化或抗菌作用保护植物。根据芳香环数量及连接方式，天然植物多酚可分为类黄酮类、酚酸类、芪类、木脂素类和单宁类。其中，类黄酮类最为庞大，约占已知多酚种类的60%。

（一）类黄酮类化合物

黄酮类化合物是植物不同部位产生的最大类小分子次生代谢产物之一，其核心化学结构由2个苯环（分别称为A环与B环）通过中央三碳链连接形成特征性的C6-C3-C6骨架。当植物遭受微生物侵染时，会响应胁迫启动防御机制并显著上调黄酮类化合物的合成量，已被大量研究证实具有高效抗菌活性，在体外试验中可对多种致病性微生物表现出抑制作用。黄酮类化合物的抑菌活性与其分子结构特征密切相关，其中羟基数目、取代位置及取代基类型是影响其活性的关键因素，在分类上，通常依据分子中心杂环的氧化程度将其划分为多个主要亚类，各亚类在常见食品中分布不同，如黄酮醇、黄酮、异黄酮、花青素、黄烷酮、黄烷醇及查尔酮。黄酮类化合物的抗菌作用是由于其各种生物学活性而产生的，对革兰氏阳性菌的抑菌作用强于革兰氏阴性菌。有研究表明，黄酮类化合物对金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、大肠杆菌均有良好的抑菌活性。例如，从藻类中提取的黄酮类化合物对17株测试菌株均表现出抗菌活性，抑菌圈直径为14~22 mm，对所有敏感菌株的最低杀菌浓度（MBC）与最低抑菌浓度（MIC）的比值≤4，呈现杀菌效应，其MIC为31.25~125.00 μg/mL。

（二）酚酸类化合物

酚酸类化合物是一类具有芳香环结构且含有羟基（-OH）和羧酸基团（-COOH）的天然有机化合物，广泛存在于植物中。酚酸类化合物作为食品中关键的植物化学物质与功能性活性成分，依据其碳骨架结构的差异可主要划分为羟基苯甲酸类和羟基肉桂酸类两大类别。

主要酚酸类化合物及其存在的食物见图1。

由图1可知，羟基苯甲酸类化合物具有典型的C6-C1碳骨架结构（由1个苯环骨架C6与1个羧基侧链C1构成），主要代表物质包括对羟基苯甲酸、没食子酸、原儿茶酸及香草酸；而羟基肉桂酸类化合物则具有特征性的 C6-C3 碳骨架结构（由1个苯环骨架C6与1个含3个碳原子的丙烯基侧链C3构成），主要代表物质有咖啡酸、阿魏酸及对香豆酸。同时，酚酸类化合物分子结构中含有酚羟基、羧基、苯环、双键等多个活性官能团，这些活性官能团在食品基质中通过酯化、醚化、聚合等化学反应发生作用，进而生成结构更为复杂的酚酸衍生物，典型的此类衍生物包括绿原酸、茶多酚及鞣花酸鞣质。酚酸类化合物的抑菌活性与其独特的化学结构密不可分，如单宁酸含有多个酚羟基，不仅增强了对细胞膜的亲和力，还通过氧化还原反应产生活性氧（ROS），引发膜脂过氧化，导致膜通透性增加及内容物泄漏，以此达到抑菌的目的。

（三）木脂素类化合物

木脂素作为一类重要的植物源功能性成分，其化学结构特征表现为通过2个分子苯丙素衍生物（即具有C6-C3碳骨架的单体）聚合形成的天然化合物，在植物体内的存在形式以游离态为主，仅有少数通过与糖类分子结合形成糖苷的形式，广泛分布于植物的木部组织及树脂中。构成木脂素的基础单体种类多样，主要包括桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯等，这些单体在特定条件下可发生脱氢反应生成结构各异的游离基，而不同类型的游离基进一步通过相互缩合反应，最终形成化学结构与特性存在差异的各类木脂素，这类成分常见于全谷物、坚果、豆类及部分果蔬等食品原料中。有研究表明，木脂素对部分常见食源性病原菌表现出不同程度的抑制活性，而对多数革兰氏阴性食源性病原菌抑制作用较弱或无活性。此外，木脂素的抑菌活性与其结构密切相关，需保留至少1个羟基才能维持活性，过度甲基化会导致活性丧失，且羟基位置也会影响活性，同时环结构的木脂素对革兰氏阳性食源性病原菌的活性普遍优于开链木脂素。樟叶木脂素质量浓度为2 mg/mL时，对链孢霉病菌、苹果黑腐皮壳病菌、西瓜尖孢镰孢菌和瓜果腐霉菌这4种病原菌均有良好的抑菌效果，抑菌率达到 50%以上，对病原菌毒力进行测定，结果表明，随着剂量的不断增加，抑菌效果也越来越明显。

（四）芪类化合物

芪类化合物作为植物源功能性成分，其天然存在部位主要集中于植物组织木质部的薄壁细胞中，以二苯乙烯结构为核心基本骨架，分子结构中常连接有羟基、甲氧基等功能性取代基，其中共轭双键与酚羟基在分子中的特定分布，不仅提升了芪类化合物的分子极性，更显著增强了其化学反应活性，这一结构特征也为其在食品体系中发挥功能作用奠定了基础。在植物生理代谢过程中，当植物遭受外部环境压力，如机械损伤、极端温湿度或受到病菌侵染时，体内芪类化合物的总含量会显著上调，增强自身防御能力。作为芪类化合物中具有代表性的天然酚类物质，白藜芦醇广泛存在于葡萄（尤其是葡萄皮）、蓝莓、桑葚等浆果及花生（特别是花生红衣）等常见食品原料中，经研究证实，其具备抗炎、抗菌、抗氧化、调节葡萄糖代谢、改善脂质代谢及延缓衰老等多重生理功能。有研究表明，白藜芦醇对鼠伤寒沙门氏菌的最小抑菌质量浓度（MIC）为 250 μg/mL，能显著抑制其生长，且随着质量浓度降低，仍能延长菌株的迟缓期。白藜芦醇对金黄色葡萄球菌的最小抑菌质量浓度（MIC）为 512 μg/mL，亚抑菌质量浓度虽对菌株生长抑制较弱，但能显著降低菌株毒力。

（一）破坏菌体的细胞结构

天然植物多酚通过多种机制破坏菌体的细胞结构，多酚的疏水性和表面活性剂特性使其能够插入并破坏微生物细胞膜的脂质双层结构，导致细胞膜完整性丧失，引发细胞内容物泄漏和原生质体外溢，如甜叶菊多酚对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等食源性致病菌的作用显示，处理后的菌体出现细胞扩张、变形及质壁分离现象，透射电镜观察可见细胞膜严重破损并伴随内容物外溢，其抗菌活性呈剂量依赖性。香菜多酚和大蒜多酚通过协同机制破坏细菌细胞膜结构，导致菌体形态皱缩、破裂，同时降低生物膜中胞外多糖含量，对单增李斯特菌、沙门氏菌等食源性病原菌发挥抑制作用。与之类似，单独用超声处理金黄色葡萄球菌，细胞膜上出现一些孔隙，但大多数金黄色葡萄球菌细胞仍有细胞膜，超声波和绿原酸的联合处理使金黄色葡萄球菌浮游细胞和生物膜细胞完全崩溃，扫描电镜显示其对细菌细胞形态造成更严重的破坏，且导致了核酸和ATP的渗漏。除此之外，此种杀菌方式能迅速降低荧光假单胞菌生物膜中多糖的含量，达到抑菌的作用。多酚还能直接抑制过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等保护性酶的活性，破坏菌体抗氧化防御系统，导致氧化损伤积累和代谢功能障碍。例如，茶多酚对植物病原真菌的作用能引发原生质外溢和细胞畸变，抑制过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性，丧失膜屏障与酶保护功能，对真菌类病原菌的菌丝生长和孢子萌发均有极强抑制作用。

（二）抑制蛋白质及核酸合成

天然植物多酚通过多种分子机制抑制蛋白质及核酸的合成，其作用涉及直接的化学结合、结构干扰及信号通路调控。多酚可通过抑制单链DNA结合、链交换活性、ATP活性与辅蛋白酶活性等，抑制蛋白质的生化活性，如对香豆酸通过与RecA蛋白DNA结合结构域中的关键残基相互作用，干扰RecA蛋白的DNA结合域，阻止其形成功能性核蛋白丝，从而抑制DNA修复、同源重组及SOS反应。此外，其通过降低RecA表达，进一步削弱细菌应对DNA损伤的能力。茶黄素能有效抑制单核细胞增生李斯特菌，通过抑制生物被膜相关基因的表达和减少葡聚糖和胞外DNA的产生来抑制变异菌。这些机制往往协同作用，如绿原酸和对香豆酸的协同作用导致志贺氏菌细胞的表面凹陷或破裂，使细菌物质泄漏、抑制生物膜形成、破坏蛋白质的合成，致使蛋白质降解，从而损伤基因组DNA，且研究表明，使用绿原酸和对香豆酸联合处理鲜切番茄，其杀菌效果与0.03% NaClO处理作用相当。多酚还可通过抗氧化作用清除自由基，减少核酸氧化损伤，并通过调控信号通路（如NF-κB）影响蛋白质表达，如葡萄干多酚在体内外通过调控Sirt1-Nrf2信号通路发挥抗氧化作用[37]。多酚与蛋白质或核酸的相互作用还受浓度、分子极性和环境因素（如pH值、离子强度等）的调控，适宜浓度的多酚可通过与细菌蛋白质结合改变其构象、抑制酶活性，或与核酸结合干扰遗传物质复制转录，极性较强的多酚易与极性氨基酸残基结合，极性较弱的多酚更易穿透细菌细胞膜，与胞内蛋白质、核酸发生作用。pH 值影响多酚解离状态与细菌表面电荷，适宜pH值下多酚与蛋白质及核酸结合能力增强。

（三）干扰细胞的呼吸和代谢

天然植物多酚通过其复杂的化学结构与病原菌的细胞结构及代谢过程发生相互作用，从而干扰呼吸作用和能量代谢。香兰素对大肠杆菌、植物乳杆菌、无害李斯特菌的MIC分别为15，75，35 mmol/L，呈抑菌作用，10~40 mmol/L香兰素可抑制大肠杆菌与无害李斯特菌的葡萄糖依赖型呼吸，且浓度越高抑制越强，对大肠杆菌呼吸抑制呈线性关系（R²= 0.97），对无害李斯特菌线性关系较弱（R²=0.83）；50 mmol/L香兰素可致植物乳杆菌钾离子梯度 40 min内完全消散，pH值稳态失衡，大肠杆菌与无害李斯特菌钾离子梯度部分保留。同时，香兰素对植物乳杆菌ATP生成有刺激作用，对大肠杆菌和无害李斯特菌ATP生成略有抑制，通过影响离子梯度与能量代谢干扰呼吸，且不立即终止ATP产生。富马酸可穿透细胞膜解离释放质子、酸化胞质干扰呼吸链脱氢酶活性，从而削弱细胞呼吸，导致能量供应不足，最终达到抑菌的目的。多酚还可通过引起细胞内氧化应激水平的变化导致细菌死亡，如茶褐素增加了细胞内活性氧水平，通过氧化应激影响细胞的正常代谢活动导致细菌的异常死亡。

天然植物多酚的主要抑菌机制见图2。

（一）天然植物多酚在果蔬及果蔬制品中的应用实例

天然植物多酚作为绿色保鲜剂在果蔬及制品中应用广泛，其与多种保鲜剂的复配协同效应成为研究热点，通过多组分间的互补与增效作用显著提升了抑菌保鲜性能。国内外研究围绕多酚与多糖、脂质、蛋白质、有机酸、精油及纳米材料的复合体系开展了广泛探索，揭示了天然植物多酚在抑制病原微生物、延缓品质劣变、延长货架期等方面的潜力。

天然植物多酚在果蔬及果蔬制品保鲜中的作用方式多样，在采前处理阶段，将特定植物多酚提取物稀释成适宜浓度，于采收前数天喷洒在果蔬植株或果实表面，可诱导果实自身防御系统的激活，增强其采后对病原菌侵染和逆境胁迫的抵抗力，为后续保鲜奠定基础。采后处理是应用最直接、最广泛的环节，主要包括浸渍或喷洒法，将新鲜采收或预处理的果蔬浸泡于或喷洒含有目标多酚的溶液中，短时间处理后在果蔬表面形成保护层，随后沥水、包装、冷藏。涂膜法则是将多酚溶解或分散于成膜基质溶液中，形成具有阻隔性、抗菌性和抗氧化性的功能性涂层，通过浸涂、喷涂或刷涂方式均匀覆盖于果蔬表面，干燥后形成一层微薄但致密的保护膜，显著减少水分蒸发、阻隔氧气、抑制微生物生长并延缓氧化和褐变。微胶囊化技术为解决多酚稳定性差、易氧化、口感苦涩等问题提供了方案，利用壁材（如β -环糊精、阿拉伯胶、麦芽糊精、明胶、脂质体等）将多酚包埋形成微米或纳米级的胶囊颗粒，可有效保护多酚活性，控制其在食品基质中的释放速率，掩蔽不良风味，并提高其生物利用度。近年来，纳米递送系统被用于装载多酚，因其超小的粒径能增强穿透性和在食品基质中的分散稳定性，进一步提升多酚在复杂食品体系中的功效和靶向性。

天然植物多酚的应用实例见表1。

（二）天然植物多酚作为抑菌成分的安全性评价

天然植物多酚凭借其卓越的抗氧化、抗菌和抗褐变能力，已成为果蔬保鲜领域极具吸引力的“绿色卫士”。然而，“天然”并非等同于“绝对安全”。施嘉妮等人在进行茶多酚-羧基化纤维素纳米纤维-淀粉复合膜（SF-CNF-TP）的制备试验中，使用豆芽生长试验评价其生物安全性，结果显示，所有豆芽都生长旺盛，不同复合膜对豆芽的生长状态和颜色无明显影响，且平均株高和平均根长也未观察到明显差异，表明复合膜对植物生长安全无害，具备作为食品包装所需的生物安全性。在生物降解性方面，茶多酚-羧基化纤维素纳米纤维-淀粉复合膜（SF-CNF-TP）的土壤埋藏试验表明，随埋藏时间延长，薄膜表面逐渐被侵蚀并裂成小碎片，表明土壤微生物可降解该淀粉基复合膜，而商用聚乙烯（PE）保鲜膜无降解迹象。LI Y X等人使用MTT方法评估了壳聚糖基复合膜（CTN，含茶多酚纳米颗粒TPNP）的生物安全性，结果表明CTN-3复合膜提取物的细胞活力在所有浓度下均大于90%，表明CTN复合膜具有良好的生物相容性。CTN复合膜在土壤中埋藏 14 d后质量损失超50%，聚氯乙烯（PVC）膜则无外观变化，证实2种含茶多酚的复合膜均具有良好的生物降解性，可避免传统塑料包装的环境污染问题。但天然植物多酚的使用与提取方法、剂量、代谢产物的潜在毒性等多方面密切相关，应从全生命周期进行动态评估。

天然植物多酚通过多靶点抑菌机制和广泛的食品保鲜应用，展现出替代化学防腐剂的潜力。天然植物多酚来源丰富、成分天然，不会对环境造成危害，并能通过破坏微生物细胞膜、抑制酶活性和干扰能量代谢来高效抑制大肠杆菌、灰霉菌等常见致腐菌，更能通过清除自由基、阻断脂质氧化链式反应，延缓果蔬的衰老腐败。

国内外对于天然植物多酚的实际应用体系还未完善，其工业化应用仍存在许多问题，如高纯度多酚提取成本高昂、提取稳定性差、不同批次差异大，难以满足工业化标准需求等。未来，相关研究应聚焦于解决实际问题，如使用农业废弃物提取多酚等途径控制成本、提高多酚提取稳定性、开发功能材料及进一步完善安全性评价，以推动天然植物多酚在果蔬保鲜领域中的规模化应用。